DE10058107A1 - Elektrogerät - Google Patents

Abstract

Ein Elektrogerät, insbesondere ein Armaturen-Stellantrieb, hat ein explosionsgeschütztes Gehäuse und weist eine druckdichte Trennwand mit abgedichteten Durchführungen für elektrische Leitungen zwischen einem Gehäuse-Innenraum und einem äußeren Anschlußraum auf. DOLLAR A Im äußeren Anschlußraum befinden sich Elektroanschlüsse mit Klemmanschlüssen für Zuleitungen. DOLLAR A Ein die Trennwand (6) bildendes Trägerteil (7) ist für die Klemmanschlüsse (10) vorgesehen und mit stiftartigen Verlängerungen (11) verbunden. Diese durchsetzen die Trennwand (6) und am inneren Ende der stiftartigen Verlängerungen (11) sind Steckkontaktelemente (12) zum Kontaktieren mit Gegensteckkontaktelementen (13) vorgesehen. DOLLAR A Die Trennwand (6) bildet gleichzeitig das Trägerteil (7) für die Klemmanschlüsse (10), die direkt über die stiftartigen Verlängerungen (11) mit den innenliegenden Steckkontaktelementen (12) verbunden sind. Damit ist eine kompakte Anschlußeinheit gebildet und die Montage wesentlich vereinfacht. Im Servicefall kann ein Austausch kompletter Einheiten ohne aufwendiges Ab- und Anklemmen der Leitungen schnell durch Umstecken vorgenommen werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Elektrogerät, insbesondere auf einen Armaturen-Stellantrieb mit einem explosionsgeschützten Gehäuse, wobei eine dichte Trennwand mit abgedichteten Durchführungen für elektrische Leitungen zwischen einem Gehäuse-Innenraum und einem äußeren Anschlußraum vorgesehen ist und wobei sich im äußeren Anschlußraum Elektroanschlüsse mit Klemmanschlüssen für Zuleitungen befinden.

Geräte wie Armaturen-Stellantriebe werden unter anderem auch in explosionsgeschützter Ausführung hergestellt. Dazu muß das Innere des Gerätes entsprechend druckfest abgedichtet sein. Die von außen zugeführten Versorgungs- und Steuerleitungen müssen demnach durch druckfest abgedichtete Durchführungen ins Innere geführt werden. Dazu ist es bekannt, die Leitungen durch einen Stopfen zu führen, der in die Trennwand zwischen Außenbereich und explosions­ geschütztem Innenraum eingeschraubt und durch flüssiges Dichtmittel gesichert ist.

Im Außenbereich sind Anschlußklemmen angeordnet, an die die von außen zugeführten Zuleitungen angeklemmt werden können und an die auch ins Gehäuseinnere durch den Dichtstopfen führende Versorgungs- und Steuerleitungen angeschlossen sind.

Bei einer Demontage mit Öffnen des Gehäuses ist es erforderlich, die Kabel abzuklemmen und bei Austausch einer Geräteeinheit danach wieder anzuschließen. Verdrahtungsfehler sind dabei nicht auszuschließen. Hinzukommt, daß der Montageaufwand vergleichsweise groß und zeitaufwendig ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einem Elektrogerät der eingangs erwähnten Art einen Elektroanschluß vorzusehen, durch den eine vereinfachte Montage mit verringertem Aufwand möglich ist und wobei auch im Servicefall eine einfache Demontage und Montage möglich ist und dabei Verdrahtungsfehler praktisch ausgeschlossen sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß ein die Trennwand bildendes Trägerteil für die Klemmanschlüsse vorgesehen ist, die mit stiftartigen Verlängerungen verbunden sind und damit die Trennwand durchsetzen und daß am inneren Ende der stiftartigen Verlängerungen Steckkontaktelemente zum Kontaktieren mit Gegensteck­ kontaktelementen vorgesehen sind.

Die Trennwand bildet hierbei gleichzeitig das Trägerteil für die Klemmanschlüsse, die direkt über die stiftartigen Verlängerungen mit den innenliegenden Steckkontaktelementen verbunden sind. Damit ist eine kompakte Anschlußeinheit gebildet. Durch die Steck­ verbindungen zwischen den mit Einbauteilen verbundenen elektrischen Leitungen und den Klemmanschlüssen ist die Montage wesentlich vereinfacht und es kann im Servicefall ein Austausch kompletter Einheiten ohne aufwendiges Ab- und Anklemmen der Leitungen schnell durch Umstecken vorgenommen werden.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn ein Halter für die Gegensteckkontaktelemente vorgesehen ist, der passend zu den Steckkontaktelementen des Trägerteiles angeordnete Aufnahmen für die darin insbesondere festlegbaren Gegensteckkontaktelemente aufweist.

Verdrahtungsfehler bei der Montage und nach einem Austausch einer Geräteeinheit sind damit praktisch ausgeschlossen, so daß solche Arbeiten auch von weniger qualifizierten Arbeitskräften vorgenommen werden können.

Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß das Trägerteil in ein rohrartiges Grundrahmenteil eingesetzt ist, das als Einbauteil dicht zwischen dem Gehäuse und einem äußeren, den Anschlußraum umgrenzenden Abschlußdeckel eingesetzt ist. Dieses Grundrahmenteil ermöglicht eine einfache Vormontage und Verbindung mit dem dicht darin eingesetzten Trägerteil.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß das Trägerteil aus einem Kunststoff- Spritzgießteil besteht und durch Spritzgießen mit dem Grundrahmen­ teil verbunden ist und daß die stiftartigen Verlängerungen, welche die Klemmanschlüsse mit den Steckkontaktelementen verbinden, durch Spritzgießen dicht in das Trägerteil eingebettet sind.

Gerade bei dieser Ausführungsform ist der Einsatz des rohrartigen Grundrahmenteiles vorteilhaft, weil für den Spritzvorgang eine gute Zugänglichkeit und Handhabbarkeit verhanden ist. Für die Herstellung werden vor dem Spritz- oder Vergußvorgang die die Klemmanschlüsse mit stiftartigen Verlängerungen und Steckkontaktelementen aufweisenden Kontakte in eine Spritzgießform eingelegt und beim Spritzvorgang direkt miteingegossen, so daß auf der einen Seite der Trennwand die Klemmanschlüsse und auf der anderen Seite die Steckkontaktelemente zugänglich sind. Das Grundrahmenteil mit eingegossenem Trägerteil und darin dicht eingebetteten Kontakten bildet nach dem Aushärten der Vergußmasse eine unlösbare Einheit. Als Spritzgießmaterial wird insbesondere ein Duroplast auf Epoxidharz-Basis verwendet.

Zweckmäßigerweise sind die Steckkontaktelemente des Trägerteiles einzeln oder gruppenweise in zueinander versetzten Ebenen und die Gegensteckkontaktelemente des Halters in komplementär dazu ver­ setzten Ebenen angeordnet. Damit sind auch die an den äußeren Enden der Steckkontaktelemente befindlichen Klemmanschlüsse in unter­ schiedlichen Ebenen angeordnet. Bei einem vorgegebenen, lichten Querschnitt des rohrartigen Grundrahmenteiles wird somit eine Vergrößerung des Abstandes benachbarter Kontakte beziehungsweise Anschlußstellen erreicht, so daß auch unter beengten Verhältnissen und großer Anzahl von Kontakten die vorgeschriebenen Luft- und Kriechstrecken eingehalten werden können.

Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt.

Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Längsschnittdarstellung eines teilweise dargestellten Armaturen-Stellantriebs,

Fig. 2 eine Rückseitenansicht eines Grundrahmenteiles mit Trägerteil und Klemmanschlüssen und

Fig. 3 eine vergrößerte Längsschnittdarstellung im Bereich eines Grundrahmenteiles mit Kontakt-Trägerteil.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist ein Teil eines Armaturen- Stellantriebs 1 gezeigt, von dem im Längsschnitt insbesondere der die Elektronik aufnehmende Gehäuseteil 2 sowie ein Gehäuseabschnitt 3 mit Elektroanschlüssen 4 dargestellt sind. Das Gehäuseteil 2 ist in explosionsgeschützter Ausführung ausgebildet und nach außen hin druckfest abgedichtet. Zwischen dem Inneren dieses Gehäuseteiles und einem äußeren Anschlußraum 5 ist eine druckdichte Trennwand 6 vorgesehen, die gleichzeitig auch ein Trägerteil 7 für die Elektroanschlüsse 4 bildet.

Das Trägerteil 7 ist in ein rohrartiges Grundrahmenteil 8 eingesetzt welches sich als Einbauteil zwischen dem Gehäuseteil 2 und einem äußeren, den Anschlußraum 5 umgrenzenden Abschlußdeckel 9 befindet. In Fig. 3 ist dieses Grundrahmenteil 8 mit strichpunktiert angedeutetem Abschlußdeckel 9 vergrößert dargestellt. Gut zu erkennen ist hierbei, daß das Trägerteil 7 von außen bei abgenommen Abschlußdeckel 9 zugängliche Klemmanschlüsse 10 aufweist, die mit stiftartigen Verlängerungen 11 verbunden sind und damit die Trennwand 6 beziehungsweise das Trägerteil 7 durchsetzen. Am inneren Ende der stiftartigen Verlängerungen 11 sind Steckkontaktelemente 12 vorgesehen, die im Ausführungsbeispiel als Buchsen ausgebildet sind. Die stiftartigen Verlängerungen 11 sind im Verlauf ihrer Längser­ streckung massiv ausgebildet und gehen an einem Ende in die Buchsen über und Weise am anderen Ende Einschraubgewinde für die Klemm­ anschlüsse 10 auf. Insgesamt sind diese Kontaktteile einstückig ausgebildet.

Gegensteckkontaktelemente 13 in Form von Steckern sind in einem Halter 14 angeordnet und von diesem so gehalten, daß sie mit den Steckkontaktelementen 12 fluchten. Außerdem sind am Grundrahmenteil 8 und am Halter 14 Führungen zum lagerichtigen Zusammenführen dieser Teile vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel sind dazu im Grundrahmenteil eine Nut 15 und am Halter ein dazu passender Vorsprung 16 vorgesehen. Dadurch ist eine eindeutige Lagezuordnung gegeben, so daß der Halter mit den Gegensteckkontaktelementen 13 nur in passender Position an das Trägerteil 7 mit den Steckkontakt­ elementen 12 angenähert und dann die Kontaktelemente zusammengeführt werden können. Fehlerhafte Verbindungen sind dadurch ausgeschlossen. Der Halter 14 ist zweckmäßigerweise als Kunststoff-Spritzgußteil ausgebildet. Zur Aufnahme der Gegensteckkontaktelemente 13 weist der Halter 14 Aufnahmehülsen 25 auf, in denen die Gegensteck­ kontaktelemente 13 nach dem Einführen festgelegt sind.

In der in Fig. 1 und 3 gezeigten Montagestellung, wo die elektrischen Steckverbindungen ineinandergreifen, ist der Halter 14 durch einen in eine Ringnut 17 eingreifenden Sicherungsring 18 in axialer Richtung festgelegt.

Die als Stifte ausgebildeten Gegensteckkontaktelemente 13 befinden sich innerhalb von Aufnahmehöhlungen des Halters 14 und sind darin axial festgelegt. An die Gegensteckkontaktelemente 13 sind elektrische Leitungen 19 angeschlossen, die zu Baugruppen inner­ halb des Gehäuseteiles 2 führen (Fig. 1).

Wie bereits vorerwähnt, ist daß Trägerteil 7, das gleichzeitig auch die Trennwand 6 bildet, druckdicht mit dem rohr- oder hülsenförmigen Grundrahmenteil 8 verbunden. Dies wird erreicht, indem das Träger­ teil 7 in das Grundrahmenteil 8 eingespritzt wird. Als Material kommt bevorzugt ein Duroplast auf Epoxidharz-Basis zum Einsatz. Der Einspritzvorgang erfolgt bei erhöhter Temperatur von beispiels­ weise etwa 180°C. Die Kontakte, also die Klemmanschlüsse 10 mit Steckkontaktelementen 12 und den diese verbindenden, stiftartigen Verlängerungen 11 werden bei diesem Spritzvorgang mit eingebettet, wobei die Klemmanschlüsse 10 bei der Außenseite und die Steckkontakt­ elemente 12 bei der Innenseite vorstehen. Im Trägerteil selbst sind somit nur die stiftartigen Verlängerungen 11 eingebettet.

Die verwendete Vergußmasse ist so ausgewählt, daß ein an das metallische Grundrahmenteil 8 und die metallischen, stiftartigen Verlängerungen 11 angepaßter Wärmeausdehnungskoeffizient vorhanden ist. Um aber eine unter praktisch allen Bedingungen sichere, druckfeste Abdichtung zu erreichen, ist im Verbindungsbereich zwischen dem Grundrahmenteil 8 und dem Trägerteil 7 eine elastische Dichtung, im Ausführungsbeispiel in Form eines O-Ringes 20 eingesetzt (Fig. 3). Zusätzlich sind in diesem Verbindungsbereich formschlüssig ineinandergreifende Profilierungen 21 in Form von ringförmigen Nuten und Vorsprüngen vorgesehen. Dadurch wird das Trägerteil 7 zusätzlich in axialer Richtung gesichert.

Die stiftartigen Verlängerungen 11 sind, wie in Fig. 3 gezeigt, mit Rändelungen 22 oder dergleichen Profilierungen zur Oberflächen­ vergrößerung versehen, um eine verbesserte Abdichtung zu erreichen.

Wie gut in Fig. 1 und 3 erkennbar, sind die Klemmanschlüsse 10 gruppenweise in zueinander versetzten Ebenen angeordnet. Im Ausführungsbeispiel sind dabei drei zueinander versetzte Ebenen vorgesehen. Auch die mit den Klemmanschlüssen 10 verbundenen, innenseitigen Steckkontaktelemente 12 sind entsprechend den Klemmanschlüssen 10 versetzt und dazu passend auch die Gegensteck­ kontaktelemente 13, die in dem Halter 14 befestigt sind. Die Staffelung in mehreren treppenförmigen Ebenen ermöglicht bei kompaktem Aufbau die Einhaltung der vorgeschriebenen Luft- und Kriechstrecken auch bei radial vergleichsweise geringen Abständen der einzelnen Kontakte. So lassen sich auf vergleichsweise engem Raum eine Vielzahl von elektrischen Kontakten mit Klemmanschlüssen 10 anordnen, wobei im Ausführungsbeispiel 42 solcher Klemmanschlüsse 10 vorgesehen sind (Fig. 2).

Die einzelnen Klemmanschlüsse 10 sind durch sie umgrenzende Wände 26 gegeneinander abgeschirmt.

Erwähnt sei noch, daß das Grundrahmenteil 8 aus Metall, vorzugsweise aus Aluminiumdruckguß besteht. Es weist an seinen Enden jeweils Anschlußflansche 23, 24 auf, über die Verbindungen einerseits mit dem Gehäuseteil 2 und andererseits mit dem Abschlußdeckel 9 möglich sind. Auch im Bereich dieser Verbindungen sind O-Ring-Abdichtungen vorgesehen.

Claims (10)

1. Elektrogerät, insbesondere Armaturen-Stellantrieb mit einem explosionsgeschützten Gehäuse, wobei eine druckdichte Trennwand mit abgedichteten Durchführungen für elektrische Leitungen zwischen einem Gehäuse-Innenraum und einem äußeren Anschlußraum vorgesehen ist und wobei sich im äußeren Anschlußraum Elektroanschlüsse mit Klemmanschlüssen für Zuleitungen befinden, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Trennwand (6) bildendes Trägerteil (7) für die Klemmanschlüsse (10) vorgesehen ist, die mit stiftartigen Verlängerungen (11) verbunden sind und damit die Trennwand (6) durchsetzen und daß am inneren Ende der stiftartigen Verlängerungen (11) Steckkontaktelemente (12) zum Kontaktieren mit Gegensteck­ kontaktelementen (13) vorgesehen sind.

2. Elektrogerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil (7) in ein rohrartiges Grundrahmenteil (8) eingesetzt ist, das als Einbauteil zwischen dem Gehäuse (2) und einem äußeren, den Anschlußraum (5) umgrenzenden Ab­ schlußdeckel (9) eingesetzt ist.

3. Elektrogerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil (7) aus einem Kunststoff-Spritzgießteil besteht und durch Spritzgießen mit dem Grundrahmenteil (8) verbunden ist und daß die Klemmanschlüsse (10) mit den Steckkontaktelementen (12) an den dazwischen befindlichen, stiftartigen Verlängerungen (11) durch Spritzgießen dicht in das Trägerteil (7) eingebettet sind.

4. Elektrogerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundrahmenteil (8) aus Metall, vorzugsweise einem Aluminiumdruckgußteil besteht, das an seinen Anschlußenden Anschlußflansche mit Aufnahmen für Dichtmittel aufweist.

5. Elektrogerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Halter (14) für die Gegensteckkontakt­ elemente (13) vorgesehen ist, der passend zu den Steckkontakt­ elementen (12) des Trägerteiles (7) angeordnete Aufnahmen (25) für die darin vorzugsweise festlegbaren Gegensteckkontakt­ elemente (13) aufweist.

6. Elektrogerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundrahmenteil (8) und der Halter (14) Führungen zum lagerichtigen Zusammenführen der Teile aufweist, und daß vorzugsweise in dem Grundrahmenteil (8) wenigstens eine Nut (15) und an dem Halter (14) ein dazu passender Vorsprung (16) vorgesehen sind.

7. Elektrogerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lagesicherung des Halters (14) für die Gegensteck­ kontaktelemente (13) in axialer Einsetzrichtung ein Siche­ rungselement, vorzugsweise ein in eine Ringnut (17) des Grundrahmenteils (8) eingreifender Sicherungsring (18) vorgesehen ist.

8. Elektrogerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckkontaktelemente (12) des Trägerteiles (7) insbesondere gruppenweise in zueinander versetzten Ebenen und die Gegensteckkontaktelemente (13) des Halters (14) in komplementär dazu versetzten Ebenen angeordnet sind.

9. Elektrogerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckkontaktelemente (12) des Trägerteiles (7) Buchsen und die Gegensteckkontaktelemente (13) des Halters (14) darin einsteckbare Stecker sind.

10. Elektrogerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil (7) und der Halter (14) zur Aufnahme einer Vielzahl von Steckkontaktelementen (12) beziehungsweise Gegensteckkontaktelementen (13) ausgebildet sind, beispielsweise für jeweils mehr als 40 Kontaktelemente.