Modul mit einer mechanischen und elektrischen Verriegelung für ein Terminalmodul

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Modul mit einer mechanischen und elektrischen Verriegelung für ein Terminalmodul (7).
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass am Modul und am Terminalmodul (7) eine ineinander greifende Arretierungsvorrichtung angeordnet ist, die derart ausgebildet ist, dass drei unterschiedliche Kontaktierungsstati zwischen Modul und Terminalmodul (7) umsetzbar sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Modul mit einer mechanischen und elektrischen Verriegelung für ein Terminalmodul.

[0002] Module im Sinne der vorliegenden Erfindung sind insbesondere Motorstarter. Motorstarter können entweder eine direkte oder eine indirekte, das heißt, feste Verdrahtung aufweisen. Bei einem eingeschalteten Motorstarter mit einem direkten Verdrahtungssystem ist es möglich, dass der Bediener unter Last, das heißt, unter Spannung, die Steckverbindung beziehungsweise die Anschlüsse des Motors löst. Am Anschluss des Motorabgangs liegen in der Regel höhere Spannungen und Ströme an. Daher ist es möglich, dass ein Lichtbogen entsteht, der einen Personenschaden oder einen Geräteschaden hervorrufen kann.

[0003] Motorstarter mit einer indirekten, das heißt, festen Verdrahtung, sind auf einer Baseunit beziehungsweise auf einem Terminalmodul aufgesteckt. Das Terminalmodul ist ein Schienensystem, das die Verdrahtung des einzurastenden Motorstarters trägt. Durch diese indirekte beziehungsweise feste Verdrahtung ist es möglich, den Motorstarter vom Schienensystem abzuziehen, ohne die Verdrahtung zuvor gelöst haben zu müssen. Der Bediener kann den Motorstarter, ohne die Verdrahtung lösen zu müssen, auf das Schienensystem aufstecken beziehungsweise vom Schienensystem abziehen. Beim Abziehen des Motorstarters muss eine Entriegelung betätigt werden. Dabei kann es auch hier zu einem Lichtbogen kommen, der zu einem Personenschaden oder einem Geräteschaden führt.

[0004] An den Geräten wird deshalb ein Warnhinweis im Handbuch beziehungsweise direkt am Gerät platziert, welcher darauf hinweist, dass man das Gerät oder eine Leitung unter Last nicht abnehmen darf. Die bisher verwendete technische Lösung sieht vor, dass die Versorgungsspannung des Schaltelements unterbrochen wird, um so eine Abschaltung einzuleiten. Dies kann beispielsweise durch eine Schwenkbewegung des Motorstarters erreicht werden, bei der sich die Steckverbindungen lösen.

[0005] Der Nachteil, der aus dem Stand der Technik bekannten Lösung für eine sichere elektrische Trennung von einem Terminalmodul beziehungsweise für die Abschaltung des Geräts, besteht darin, dass diese Lösungen nicht die gewünschte Sicherheit bieten. Der Warnhinweis auf einem Gerät kann übersehen werden. Auch ist es denkbar, dass die mechanische Entriegelung vom Schienensystem nicht korrekt ausgeführt wird und dadurch eine Spannung am Gerät anliegt.

[0006] Demgemäß besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Modul mit einer mechanischen und elektrische Verriegelung für ein Terminalmodul zu schaffen, das eine sichere elektrische Trennung der beiden Module voneinander ermöglicht.

[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Modul mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

[0008] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Modul mit einer mechanischen und elektrischen Verriegelung für ein Terminalmodul gelöst. Die Erfindung zeichnet sich dabei dadurch aus, dass am Modul und am Terminalmodul eine ineinander greifende Arretierungsvorrichtung angeordnet ist, die derart ausgebildet ist, dass drei unterschiedliche Kontaktierungsstati zwischen Modul und Terminalmodul umsetzbar sind.

[0009] Erfindungsgemäß wird auf ein Verdrahtungs- oder Terminalmodul, ein Modul, insbesondere ein Motorstarter, gesetzt und mit diesem elektrisch kontaktiert. Dieses Motorstartermodul muss auch mechanisch stabil mit dem Terminalmodul verbunden werden. Das Motorstartermodul soll drei unterschiedliche Stati auf dem Terminalmodul einnehmen. Beim ersten Kontaktierungsstatus wird das Motorstartermodul auf das Terminalmodul aufgesetzt, wobei jedoch weder eine mechanische Verriegelung, noch eine elektrische Kontaktierung vorgesehen ist. Beim zweiten Kontaktierungsstatus wird das Motorstartermodul auf das Terminalmodul aufgesetzt, mechanisch verriegelt, aber nicht elektrisch verbunden. Bei diesem Kontaktierungsstatus handelt es sich um eine Parkposition für Wartungsarbeiten, wenn ein Freischalten der Elektronikbaugruppe erforderlich ist. Der Anwender muss das Gerät nicht vollständig vom Terminal entfernen. Beim dritten Kontaktierungsstatus ist das Motorstartermodul am Terminalmodul arretiert. Das heißt, es ist mechanisch und elektrisch verbunden. Der dritte Kontaktierungsstatus entspricht der Betriebsposition.

[0010] Die mechanische Arretierung wird durch einen Bajonettmechanismus hergestellt. Der Kunde kann einen Betätigungsknopf auf der Frontseite des Motorstartermoduls drehen, welcher die Drehbewegung mittels einer Kulisse in einen Hub umwandelt. Dieser Betätigungsknopf ist mit einer Achse verbunden, die wiederum an ihrem anderen Ende einen Zapfen hat. Dieser Zapfen taucht in einen Bajonettmechanismus ein. Somit wird die rotatorische Bewegung der Achse in eine translatorische Bewegung des ganzen Startermoduls umgewandelt. Durch diese so eingeleitete Hubbewegung werden die elektrischen Steckkontakte, die sich zwischen Terminalmodul und Startermodul befinden, gelöst. Die elektrische Verbindung ist somit unterbrochen und sicher getrennt.

[0011] In einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung kann ein Konzept darin bestehen, dass im ersten Kontaktierungsstatus das Modul auf das Terminalmodul aufgesetzt ist, wobei das Modul mit dem Terminalmodul weder mechanisch noch elektrisch verbunden ist. In diesem Status liegt eine komplette mechanische und elektrische Trennung der Module voneinander vor.

[0012] Eine erfindungsgemäße Weiterführung dieses Konzepts kann darin bestehen, dass im zweiten Kontaktierungsstatus das Modul auf das Terminalmodul aufgesetzt ist, wobei das Modul mit dem Terminalmodul nicht mechanisch, aber elektrisch verbunden ist. Bei diesem Kontaktierungsstatus handelt es sich um eine Parkposition, die für Wartungsarbeiten genutzt werden kann, wenn ein Freischalten der Elektronikbaugruppe erforderlich ist. Der Anwender muss das Gerät dabei nicht vollständig vom Terminal entfernen.

[0013] In einer weiteren erfindungsgemäßen Weiterführung dieses Konzepts kann es vorgesehen sein, dass im dritten Kontaktierungsstatus das Modul auf das Terminalmodul arretiert ist, wobei das Modul mit dem Terminalmodul mechanisch und elektrisch verbunden ist. Bei diesem Kontaktierungsstatus handelt es sich um die Betriebsposition.

[0014] In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Arretierungsvorrichtung am Modul als Achse ausgebildet ist, die an einem ersten Ende über einen Drehknopf in eine rotatorische Bewegung überführbar ist, und die am zweiten Ende einen Verriegelungszapfen aufweist. Hierbei ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Kunde den Drehknopf auf der Frontseite des Motorstartermoduls drehen kann, welche die Drehbewegung mittels einer Kulisse in einen Hub umwandelt. Dieser Drehknopf ist mit der Achse verbunden, die wiederum an ihrem anderen Ende den Verriegelungszapfen trägt. Dieser Zapfen taucht in einen Bajonettmechanismus ein, somit wird die rotatorische Bewegung der Achse in eine translatorische Bewegung des ganzen Moduls umgewandelt. Durch diese so eingeleitete Hubbewegung werden die elektrischen Steckkontakte, die sich zwischen Terminalmodul und Startermodul befinden, gelöst. Die elektrische Verbindung ist somit unterbrochen und sicher getrennt.

[0015] In einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung kann ein weiteres Konzept darin bestehen, dass die Arretierungsvorrichtung am Terminalmodul als Gleitnut ausgebildet ist, über welche die Achse inklusive Verriegelungszapfen von einer ersten Position in eine zweite Position überführbar ist. Durch Drehen des Drehknopfes dreht sich die Achse inklusive Verriegelungszapfen in die Gleitnut hinein und gleitet an der Kulisse hinunter zur Endposition.

[0016] Eine erfindungsgemäße Weiterführung dieses Konzepts kann darin bestehen, dass die Überführung aus der ersten Position in die zweite Position und umgekehrt als vertikale Bewegung ausgebildet ist. Gemäß der Erfindung ist vorzugsweise vorgesehen, dass sich die Gleitnut in einer Kulisse des Terminalmoduls befindet und je nach Positionierung des Moduls auf dem Terminalmodul entweder an dieser Gleitnut nach oben verfährt oder nach unten.

[0017] In einer weiteren speziellen Fortführung dieses erfindungsgemäßen Konzepts kann es vorgesehen sein, dass das Terminalmodul Ausnehmungen aufweist, in welche der Verriegelungszapfen eingreift. Diese Ausnehmungen kennzeichnen die Endposition für die erste und zweite Position, nachdem die Achse inklusive des Verriegelungszapfens die Gleitnut durchlaufen hat.

[0018] Es kann erfindungsgemäß außerdem vorgesehen sein, dass das Modul ein Motorstarter ist.

[0019] Das erfindungsgemäße Modul ist vorzugsweise quaderförmig ausgebildet mit vier Seitenteilen, einer Frontseite und einer Unterseite. An der Frontseite ist ein Drehknopf angeordnet. Aus der Unterseite ragt eine Achse hervor, an welcher am Ende ein Verriegelungszapfen angeordnet ist. Das Terminalmodul ist vorzugsweise als Schiene ausgebildet, aus welcher zwei parallel zueinander angeordnete und voneinander beabstandete Einführkonturen angeordnet sind, die die vorschriftsmäßige Positionierung des Moduls auf dem Terminalmodul erleichtern. Zwischen den Einführkonturen ist eine Kulisse angeordnet, die vorzugsweise zylinderförmig ausgebildet ist. An der Innenseite der Kulisse befindet sich eine Gleitnut, die einen vorzugsweise schraubenförmigen Verlauf aufweist. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass durch Drehen des Drehknopfes die Achse inklusive des Verriegelungszapfens an der Gleitmut nach oben oder unten gleitet.

[0020] Weitere Vorteile und Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung näher erläutert.

[0021] Dabei zeigen schematisch:

Fig. 1 in einer Explosionsdarstellung ein erfindungsgemäßes Modul mit Terminalmodul;

Fig. 2 in einer perspektivischen Darstellung eine erfindungsgemäße Arretierungsvorrichtung zur Verriegelung und Entriegelung des Moduls am bzw. vom Terminalmodul:

Fig. 3 in einer perspektivischen Darstellung das Modul aufgesetzt auf das Terminalmodul in einem ersten Kontaktierungsstatus;

Fig. 4 in einer perspektivischen Darstellung das Modul aufgesetzt auf das Terminalmodul in einem zweiten Kontaktierungsstatus;

Fig. 5 in einer perspektivischen Darstellung das Modul aufgesetzt auf das Terminalmodul in einem dritten Kontaktierungsstatus.

[0022] Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Moduls, das vorzugsweise quaderförmig ausgebildet ist mit vier Seitenteilen 1, einer Frontseite 2 und einer Unterseite 3. An der Frontseite 2 ist ein Drehknopf 4 angeordnet. Aus der Unterseite 3 ragt eine Achse 5 hervor, an welcher am Ende ein Verriegelungszapfen 6 angeordnet ist. Das Terminalmodul 7 ist vorzugsweise als Schiene ausgebildet, aus welcher zwei parallel zueinander angeordnete und voneinander beabstandete Einführkonturen 8 angeordnet sind, die die vorschriftsmäßige Positionierung des Moduls auf dem Terminalmodul 7 erleichtern. Zwischen den Einführkonturen 8 ist eine Kulisse 9 angeordnet, die vorzugsweise zylinderförmig ausgebildet ist. An der Innenseite der Kulisse 9 befindet sich eine Gleitnut 10, die einen vorzugsweise schraubenförmigen Verlauf aufweist. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass durch Drehen des Drehknopfes 4 die Achse 5 inklusive des Verriegelungszapfens 6 an der Gleitnut 10 nach oben oder unten gleitet.

[0023] In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Arretierungsvorrichtung zur Verriegelung und Entriegelung des Moduls vom Terminalmodul dargestellt. Fig. 2 zeigt die Achse 5 inklusive des Verriegelungszapfens 6, die in die vorzugsweise zylinderförmige Kulisse 9 des Terminalmoduls 7 eingeführt ist. Der Verriegelungszapfen 6 befindet sich in einer Ausnehmung 11, die die erste Endposition der Achse 5 kennzeichnet. Gleitet der Verriegelungszapfen 6 inklusive der Achse 5 die Gleitnut 10 nach unten, also in vertikaler Richtung, so erreicht der Verriegelungszapfen 6 die zweite Endposition, die durch die Ausnehmung 12 gekennzeichnet ist. Zudem ist in Fig. 2 die elektrische Kontaktierung 13 des Terminalmoduls dargestellt.

[0024] In Fig. 3 ist das auf das Terminalmodul 7 aufgesetzte Modul in einem ersten Kontaktierungsstatus dargestellt. In diesem Kontaktierungsstatus ist das Modul auf das Terminalmodul 7 aufgesetzt, wobei weder eine mechanische noch eine elektrische Verbindung vorliegt.

[0025] Fig. 4 zeigt das Modul inklusive Terminalmodul 7 in einem zweiten Kontaktierungsstatus. Bei diesem zweiten Kontaktierungsstatus ist das Modul auf das Terminalmodul 7 aufgesetzt, wobei eine mechanische Verriegelung vorliegt, jedoch keine elektrische Verbindung. Bei diesem zweiten Kontaktierungsstatus handelt es sich um die Parkposition für Wartungsarbeiten, wenn ein Freischalten der Elektronikbaugruppe erforderlich ist. Der Anwender muss das Gerät nicht vollständig vom Terminal entfernen.

[0026] In Fig. 5 ist der dritte Kontaktierungsstatus zwischen Modul und Terminalmodul 7 dargestellt. In diesem Kontaktierungsstatus ist das Modul mit dem Terminalmodul 7 arretiert. Dabei liegt sowohl eine mechanische, als auch eine elektrische Verriegelung vor. Bei diesem Kontaktierungsstatus handelt es sich um die Betriebsposition.

[0027] Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Arretierungsvorrichtung eine Umwandlung einer Drehbewegung in einen Hub vorsieht. Dieser Hub erzeugt ein geführtes elektrisches Abschalten der Hauptspannung des Moduls. Es handelt sich bei der hier vorgestellten Lösung um eine lineare Bewegung, die einen geringeren Platzbedarf benötigt als beispielsweise eine Schwenkbewegung. Das geführte elektrische Abschalten kann dabei durch einen Taster, einen Read-Kontakte, eine optische Erkennung, zum Beispiel durch eine Gabellichtschranke, einen Hall-Sender oder durch induktive oder kapazitive Sensoren ausgelöst werden.

Bezugszeichenliste

[0028] 

1

Seitenteil

2

Frontseite

3

Unterseite

4

Drehknopf

5

Achse

6

Verriegelungszapfen

7

Terminalmodul

8

Einführkontur

9

Kulisse

10

Gleitnut

11

Ausnehmung

12

Ausnehmung

13

Kontaktierung

Ansprüche

1. Modul mit einer mechanischen und elektrischen Verriegelung für ein Terminalmodul (7),
dadurch gekennzeichnet, dass am Modul und am Terminalmodul (7) eine ineinander greifende Arretierungsvorrichtung angeordnet ist, die derart ausgebildet ist, dass drei unterschiedliche Kontaktierungsstati zwischen Modul und Terminalmodul (7) umsetzbar sind.

2. Modul nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Kontaktierungsstatus das Modul auf das Terminalmodul (7) aufgesetzt ist, wobei das Modul mit dem Terminalmodul (7) weder mechanisch noch elektrisch verbunden ist.

3. Modul nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Kontaktierungsstatus das Modul auf das Terminalmodul (7) aufgesetzt ist, wobei das Modul mit dem Terminalmodul (7) nicht mechanisch, aber elektrisch verbunden ist.

4. Modul nach Anspruch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass im dritten Kontaktierungsstatus das Modul auf das Terminalmodul (7) arretiert ist, wobei das Modul mit dem Terminalmodul (7) mechanisch und elektrisch verbunden ist.

5. Modul nach Anspruch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierungsvorrichtung am Modul als Achse (5) ausgebildet ist, die an einem ersten Ende über einen Drehknopf (4) in eine rotatorische Bewegung überführbar ist und die am zweiten Ende einen Verriegelungszapfen (6)aufweist.

6. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierungsvorrichtung am Terminalmodul (7) als Gleitnut (10) ausgebildet ist, über welche die Achse (5) inklusive Verriegelungszapfen (6) von einer ersten Position in eine zweite Position überführbar ist.

7. Modul nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Überführung aus der ersten Position in die zweite Position und umgekehrt, eine vertikale Bewegung ist.

8. Modul nach Anspruch 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass das Terminalmodul (7) Ausnehmungen (11,12) aufweist, in welche der Verriegelungszapfen (6) eingreift.

9. Modul nach Anspruch 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das Modul ein Motorstarter ist.

Zeichnung