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Die
Erfindung betrifft ein Kunststoffgehäuse für eine elektrische oder elektronische
Leistungsschaltung zur Unterbringung in einem wasserführenden
elektrischen oder elektronischen Gerät.
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In
wasserführenden
Haushaltsgeräten
wie z.B. Waschmaschinen müssen
elektronische Schaltungen wie z.B. die Frequenzumrichter-Elektronik
so in einem Gehäuse
untergebracht sein, dass sie zum einen vor Spritzwasser geschützt sind
und zum anderen bei einem Brand des Haushaltsgeräts in ihrer vorgesehenen Befestigungslage
verbleiben und sich nicht lösen
oder herunterfallen, da dabei das Gehäuse des Haushaltsgeräts unter
elektrische Spannung gesetzt werden könnte.
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Zu
diesem Zweck wird die Frequenzumrichter-Elektronik einer Waschmaschine
in einem Gehäuse
untergebracht, welches vollständig
aus einem Kunststoff mit Brandschutzausrüstung, d.h. aus einem feuerfesten
Kunststoff besteht. Diese Lösung hat
den Nachteil, dass solch ein feuerfester Kunststoff aufwändig und
teuer in der Herstellung und eingeschränkt in der Verarbeitung ist.
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Feuerteste
Kunststoffgehäuse
sind auch aus anderen technischen Anwendungsgebieten bekannt. So
beschreibt z. B. die
DE
101 58 667 A1 ein wandbefestigtes Installationsgehäuse für den Einbau
elektrischer Komponenten eines Elektranten für den Einsatz in befahrenen
Tunneln wie insbesondere Eisenbahntunneln. Das Gehäuse ist
in feuerbeständiger selbstlöschender
Bauweise ausgebildet, wobei vorzugsweise ein glasfaserverstärkter Polyester
verwendet wird. Dieses Material wird für das gesamte Gehäuse mit
Rückwand,
Seitenwänden
und Gehäusedeckel
verwendet.
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Aus
der
DE 297 20 509
U1 ist ein Gehäuse zur
Aufnahme elektrischer oder elektronischer Bauteile bekannt, welches
aus einem Unterteil und einem Oberteil besteht, welche mittels Scharnierteilen
verschwenkbar miteinander verbunden sind und mittels gegenüberliegenden
Verschlussteilen verschließbar sind.
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Ausgehend
von dem genannten Stand der Technik stellt sich nun der Erfindung
die Aufgabe, ein gattungsgemäßes Kunststoffgehäuse vorzuschlagen,
das einfacher und kostengünstiger
herzustellen und flexibler zu bearbeiten ist.
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Diese
Aufgabe wird von einem Kunststoffgehäuse mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 erfüllt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind
in den abhängigen
Ansprüchen
beschrieben.
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Der
Kerngedanke der Erfindung liegt darin, dass nicht mehr das gesamte
Gehäuse
aus feuerfestem Kunststoff besteht, sondern nur noch derjenige Teil
des Gehäuses,
der die elektrische oder elektronische Leistungsschaltung hält. Dazu
besteht das Gehäuse
aus mindestens zwei Gehäuseelementen,
die miteinander lösbar
verbunden sind. Das erste Gehäuseelement
ist aus feuerfestem Kunststoff gefertigt, während das zweite Gehäuseelement
aus herkömmlichem,
nicht feuerfestem Kunststoff besteht.
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Durch
die teilweise Verwendung von herkömmlichem Kunststoff wird die
Herstellung des Gehäuses
vereinfacht und verbilligt. Außerdem
ergibt sich eine größere Variabilität und Flexibilität in der Gestaltung
des Gehäuses.
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Als
Material für
einen Kunststoff mit Brandschutzausrüstung eignet sich vorzugsweise PPE+S/B
X oder PC-ABS-FR, als Material für
einen herkömmlichen
Kunststoff vorzugsweise PPTV20.
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In
Weiterbildung der Erfindung weist das zweite, aus nicht feuerfestem
Kunststoff bestehende Gehäuseelement
eine Klappe auf, die mittels eines Filmscharniers mit dem übrigen Teil
dieses Gehäuseelementes
verbunden ist. Solch ein Filmscharnier wäre bei einer ausschließlichen
Verwendung von feuerfestem Kunststoff gar nicht oder nicht mit vertretbarem
Aufwand bzw. vertretbaren Kosten realisierbar.
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Diese
Klappe kann eine oder mehrere Anschlussbuchsen oder -stecker der
elektrischen bzw. elektronischen Schaltung schützen. Eine solche mittels Filmscharnier
am zweiten Gehäuseelement
angeformte Klappe kann alternativ auch derart mit dem ersten Gehäuseelement
lösbar
verbunden sein, dass das zweite Gehäuseelement über das Filmscharnier aufgeklappt
und so das Gehäuse
geöffnet
(und auch wieder geschlossen) werden kann.
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Die
Leistungsschaltung ist innerhalb des Gehäuses erfindungsgemäß am ersten,
aus feuerfestem Kunststoff bestehenden Gehäuseelement befestigt. Die Befestigung
erfolgt dabei mittels eines Befestigungselements aus feuerfestem
Kunststoff. Als Befestigungselement findet in bevorzugter Ausgestaltung
ein Befestigungsrahmen aus PA66GF35FR Anwendung. Das Befestigungselement
kann darüber
hinaus auch eine Führung
und eine Kodierung für
die Anschlussbuchsen bzw. -stecker der elektrischen bzw. elektronischen
Schaltung aufweisen. Dabei ist die Führung vorzugsweise so ausgeführt, dass
sie gleichzeitig die Kodierung aufweist.
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Das
Gehäuse
ist gemäß der Erfindung
weiterhin so ausgeführt,
dass die Leistungsschaltung darin vor Spritzwasser geschützt ist.
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Die
Leistungsschaltung wird vorzugsweise durch eine Frequenzumrichter-Elektronik für einen Antriebsmotor
einer Waschmaschine, eines Wäschetrockners
oder eines Waschtrockners (Waschmaschine-Wäschetrockner-Kombination) gebildet.
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Anhand
der Zeichnungen soll die Erfindung im Folgenden weiter erläutert werden.
Es zeigen:
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1 ein
Kunststoffgehäuse
für eine
Frequenzumrichter-Elektronik für
eine Waschmaschine in Explosionsdarstellung perspektivisch von seitlich vorne
und
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2 das
Kunststoffgehäuse
von 1 in Explosionsdarstellung von seitlich hinten.
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Ein
Kunststoffgehäuse
für eine
Waschmaschinen-Frequenzumrichter-Elektronik besteht aus zwei Gehäuseelementen,
wobei das erste Gehäuseelement
in Form eines Rückseitenteils 1 aus
dem Kunststoff PPE+S/B X (mit Brandschutzausrüstung) besteht, während das
zweite Gehäuseelement
in Form des Vorderteils 2 aus dem nicht feuerfesten Kunststoff
PPTV20 gefertigt ist.
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An
der Unterseite 3 des Rückseitenteils 1 sind
vier Standfüße 4 angeformt,
an deren Unterseite wiederum Befestigungselemente 5 mit
einem Querschnitt in Form eines umgedrehten T angeformt sind. Mit
diesen Befestigungselementen 5 können die Standfüße 4 durch
entsprechende Schlitze in einer Stand- bzw. Bodenplatte der Waschmaschine
hindurchgreifen bzw. diese Stand- bzw. Bodenplat te hintergreifen,
wodurch für
eine sichere Befestigung des Kunststoffgehäuses in der Waschmaschine gesorgt ist.
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Auf
der Innenseite des Rückseitenteils 1 sind diverse
Anschläge 6 ausgeformt,
an welche eine die Frequenzumrichter-Elektronik für die Waschmaschine
tragende Leiterplatte (nicht gezeichnet) angelegt werden kann. Auf
die Vorderseite dieser Leiterplatte wird sodann ein Befestigungsrahmen
aus dem ebenfalls feuerfesten Kunststoff PA66GF35FR aufgelegt (ebenfalls
in den Figuren nicht gezeigt). Der Befestigungsrahmen wird durch
Hinterschneidungen der an dem Rückseitenteil 1 angeformten
Befestigungshaken 7 und durch diesen gegenüberliegende
und ebenfalls am Rückseitenteil
ausgeformte Schnapphaken 8 festgehalten, so dass sich auf
diese Weise eine stabile Halterung der die Frequenzumrichter-Elektronik
tragenden Leiterplatte ergibt.
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Die
Leiterplatte mit der Frequenzumrichter-Elektronik kann auch vor
dem Einlegen in das Rückseitenteil
an dem Befestigungsrahmen mittels Schnapphaken, Schrauben o.ä. befestigt
und dann zusammen mit dem Befestigungsrahmen in das Rückseitenteil
eingelegt werden. Dabei kann der Befestigungsrahmen auch so ausgeführt sein,
dass er selbst (und nicht die Leiterplatte) an den Anschlägen 6 aufliegt.
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Das
Rückseitenteil 1 weist
weiterhin Öffnungen 9 und 10 auf,
durch welche auf der Leiterplatte befindliche Anschlussbuchsen zugänglich sind.
Die Anschlussbuchsen können
direkt auf der Leiterplatte montiert sein. Sie können aber auch durch Führungselemente,
die an dem Befestigungsrahmen ausgeformt sind und auch gleichzeitig
eine Steckerkodierung aufweisen, zusammen mit auf der Leiterplatte befindlichen
Kontaktstreifen gebildet sein.
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Das
Vorderteil 2 des Gehäuses
weist mehrere Lüftungsschlitze 11 auf,
durch welche Kühlluft
in das Innere des Gehäuses
eintreten kann. Auf einer Seite des Vorderteils 2 ist mittels
eines Filmscharniers 12 eine Schutzklappe 13 angeformt,
welche im zusammengebauten Zustand des Gehäuses vor die Offnungen 9 und 10 einrastbar
geklappt werden kann, um ein Eindringen von Spritzwasser durch diese Öffnungen 9 und 10 in
das Innere des Gehäuses und
vor allem auf die Frequen zumrichter-Elektronik zu verhindern. Dabei
ist gewährleistet,
dass auch bei geschlossener Schutzklappe 13 ein Schlitz
zum Durchtritt von mit den auf der Leiterplatte befindlichen Anschlussbuchsen
verbundenen Kabeln offen bleibt.
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Am
oberen Ende des Vorderteils 2 ist ebenfalls über ein
Filmscharnier 14 eine Befestigungsklappe 15 angeformt.
Diese kann im zusammengebauten Zustand des Gehäuses um die Oberseite des Rückseitenteils 1 herumgeklappt
werden, wobei an der Oberseite des Rückseitenteils 1 angeformte Schnapphaken 16 durch
Aussparungen 17 in der Befestigungsplatte 15 des
Vorderteils 2 hindurchgreifen und einschnappen. Dadurch
und durch (nicht gezeigte) Abstützelemente
ist das Vorderteil 2 über
seine Befestigungsklappe 5 am Rückseitenteil 1 befestigt. Um
das Filmscharnier 14 zwischen dem Befestigungsteil 15 und
dem Hauptkörper 18 des
Vorderteils 2 herum kann dieser Hauptkörper 18 nun herumgeklappt
werden, so dass das Gehäuse
durch Auf- und Zuklappen des Hauptkörpers 18 des Vorderteils 2 geöffnet und
geschlossen werden kann.
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Beim
Schließen
des Gehäuses
durch Zuklappen des Hauptkörpers 18 des
Vorderteils 2 schnappen zum einen Haltelaschen 19,
die seitlich am Vorderteil 2 angeformt sind, hinter entsprechenden
Befestigungshaken 20 ein, welche an den Seiten des Rückseitenteils
angeformt sind. Zum anderen greifen an der Unterseite des Vorderteils
angeformte Schnapphaken 21 durch im oberen Bereich der
vorderen Standfüße 4 des
Rückseitenteils
ausgeformte Öffnungen 22 hindurch,
um mit ihren Hinterschneidungen hinter dem Austritt der Öffnungen 22 zu
verhaken.
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Zur
Befestigung des gesamten Gehäuses am
Haushaltsgerät
dient neben den Standfüßen 4 noch
ein seitlich am Rückseitenteil 1 angeformter Schraubdom 23 mit
einer Schraubenführungshülse 24.
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Auf
der gegenüberliegenden
Seite ist am Vorderteil ein Haltearm 25 mit Rohrhaltekrampen 26 angeformt,
welcher als Schlauchhalter dient.
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Auch
bei geschlossenem Gehäuse
bleiben im oberen Bereich des Gehäuses an den Seiten Offnungen
frei, die einen Durchtritt von Kühlluft
ermöglichen.
Somit kann unterhalb des Filmscharniers 14 zwischen dem
Hauptkörper 18 und
der Befesti gungsklappe 15 des Vorderteils 2 Kühlluft,
welche durch die Lüftungsöffnungen 11 im
Vorderteil 2 ins Gehäuse eingedrungen
ist und über
die Frequenzumrichter-Elektronik
bzw. über
mit auf dieser befindlichen Leistungsteilen thermisch gekoppelte
Kühlkörper geführt und
erwärmt
wurde, auf beiden Seiten des Gehäuses
wieder austreten. Durch eine schräge Ausführung des oberen Abschlusses
des Vorderteils 2 wird dabei zusätzlich noch eine Sogwirkung
erzielt, wobei Kühlluft
an der niedriger ausgeführten
Seite des Gehäuses
ein- und an der höher
ausgeführten Seite
des Gehäuses
(am Schlauchhaltearm 25) wieder austritt und dabei verstärkt Kühlluft durch
die unteren Kühlöffnungen 11 ansaugt.
Verstärkt
wird dieser Effekt noch durch eine an der Innenseite des Vorderteils
ausgeführte
Luftleitwand 27.
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Im
Rückseitenteil 1 bzw.
in einem an diesem angeformten Befestigungsfortsatz 28 sind
Löcher 29 angeordnet,
in welche Kabelhaltebänder
bzw. Bandhalter für
Kabelhaltebänder
oder auch -Schellen eingeschnappt werden können. Zusammen mit einer Kabelführung 30,
die ebenfalls am Befestigungsfortsatz 28 angeformt ist,
können
so Kabel bzw. Kabelbäume,
die innerhalb des elektrischen bzw. elektronischen Geräts angeordnet
sind, am Gehäuse
fest fixiert werden, wodurch ein Durchscheuern der Kabel verhindert
werden kann.