DE102007005178A1

DE102007005178A1 - Elektrisches Gerät und Baukasten

Info

Publication number: DE102007005178A1
Application number: DE102007005178A
Authority: DE
Inventors: Klaus Hörnle; Steffen Langhauser
Original assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Current assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date: 2006-02-03
Filing date: 2007-01-29
Publication date: 2007-08-09
Anticipated expiration: 2027-01-30
Also published as: DE102007005178B4

Abstract

Elektrisches Gerät und Baukasten, umfassend ein Gehäuseteil, wobei eine Vorrichtung mit dem Gehäuseteil verbindbar ist, an welche zumindest eine elektrische Leitung elektrisch und mechanisch verbindar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät und einen Baukasten.

Aus der DE 698 03 896 T2 ist ein Verfahren zum Verbinden von elektrischen Kabeln mit elektrischen Geräten, insbesondere einem Anlasser bekannt. Wie aus der dortigen Seite 2, 5. bis 7. Zeile hervorgeht, sind die Kontakte mit den dortigen Bezugszeichen 4 und 5 gegeneinander isoliert. Aus der weiteren Beschreibung und den 1 und 2 geht somit klar hervor, dass das Gehäuse 8 aus elektrisch isolierendem Material aufgebaut ist. Daher lehrt diese Schrift, dass in besonderes einfacher Weise das Kabel 2 elektrisch verbindbar ist mit dem Gewindeschaft 7. Dieser ermöglicht also eine Hindurchführung des elektrischen Stromes aus dem Kabel 2 ins Innere des Gehäuses 8. Der Masseanschluss beziehungsweise das zweite Versorgungspotential des Anlasser wird vom Kabel 3 an den Kontakt 5 übergeben. Zwischen diesem Kontakt 5 und dem Gewindeschaft 4 ist also als elektrische Isolierung einerseits der Ring 20 und andererseits das Gehäuse 8 vorgesehen. Eine Erdung von Teilen ist nicht gezeigt.

Aus der JP 05121110 A ist eine Verbindung von zwei elektrischen Leitungen (dortige Bezugszeichen 4, 5) bekannt, wobei das Verbindungsmittel eine Schraube umfasst, die in einen Block eingeschraubt ist. Die Schraube ist elektrisch isolierend auszuführen, damit keine elektrischen Ströme verloren gehen.

Aus der US 5 639 268 ist eine Vorrichtung zum Durchkontaktieren einer elektrischen Leitung durch eine Wand bekannt. Dabei werden isolierende Teile vorgesehen, um elektrische Verbindungen mit der Wand auszuschließen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, in einfacher und kostengünstiger Weise, das Gehäuse eines elektrischen Gerätes mit Masse verbindbar zu machen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem elektrischen Gerät nach den in Anspruch 1 und bei dem Baukasten nach den in Anspruch 11 angegebenen Merkmalen gelöst.

Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem elektrischen Gerät sind, dass es ein Gehäuseteil umfasst, wobei eine einen Grundkörper umfassende Vorrichtung mit dem Gehäuseteil verbindbar ist, an welche zumindest eine elektrische Leitung elektrisch und mechanisch verbindbar ist.

Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Gewindebohrung als Ausnehmung in dem Gehäuseteil genügt, um die Vorrichtung schnell und einfach zu verbinden und somit ein Kabel, wie Massekabel, anschließbar zu machen. Statt einer Gewindebohrung ist aber auch ein andersartiges, beispielsweise stoffschlüssiges, Verbinden der Vorrichtung mit dem Gehäuseteil vorsehbar. Sie kann also auch beispielsweise aufgeschweißt werden.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das elektrische Gerät, wobei die Vorrichtung mit dem Gehäuseteil kraft- und/oder formschlüssig verbindbar ist, insbesondere mittels Schraubverbindung. Von Vorteil ist dabei, dass die Vorrichtung in einfacher Weise verbindbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Vorrichtung ein Gewinde auf zum Einschrauben in eine Gewindebohrung und/oder Kabelverschraubung des Gehäuseteils. Von Vorteil ist dabei, dass die Verbindung einfach und kostengünstig herzustellen und zu bedienen ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Gewinde metrisch ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass eine bekannte Art verwendbar ist und somit normierte Teile und Verfahren anwendbar sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Gewinde einen Flankenwinkel zwischen 50° und 70°, insbesondere 60°, auf. Insbesondere weist das Gewinde eine Steigung zwischen 0,8 und 1,7, insbesondere vorzugsweise 1,5, auf. Von Vorteil ist dabei, dass Rüttelschwingungen nur geringe Auswirkungen haben und die Verbindung nur schwer lösen könnten. Insbesondere genügt somit eine geringe axiale Kraftkomponente.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Dichtelement zwischen Grundkörper und Gehäuseteil vorgesehen zum Erzeugen einer Axialkraft für die Sicherung der Schraubverbindung zwischen Grundkörper und Gehäuseteil. Von Vorteil ist dabei, dass ein einziges Element für zwei Funktionen, nämlich Dichten und Erzeugen einer axial gerichteten Kraft zum Sichern der Schraubverbindung nur notwendig ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die elektrische Leitung mit einem Anschluss-Teil, insbesondere Öse oder Kabelschuh, verbunden, wobei dieses Teil formschlüssig und/oder kraftschlüssig zwischen einer Mutter und dem Grundkörper gehalten ist. Von Vorteil ist dabei, dass Massekabel mit einer angenieteten und/oder angelöteten Öse oder einem Kabelschuh verbindbar sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Verbindung mittels eines Federrings gegen Rüttelschwingungen gesichert. Von Vorteil ist dabei, dass der Federring zumindest in axialer Richtung eine Kraft erzeugt, insbesondere durch Anpressen mittels einer Mutter gegen den Grundkörper. Diese Kraftkomponente sichert dann die Schraubverbindung zwischen Mutter und Grundkörper.

Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Baukasten sind, dass er von einen Grundkörper umfassenden Vorrichtungen für ein vorgenanntes Elektrisches Gerät umfasst, wobei innerhalb des Baukastens verschiedene Varianten herstellbar sind, wobei die Ausnehmung des Gehäuseteils bei verschiedenen Varianten entsprechend verschieden groß ausgeführt ist, wobei stets dieselbe elektrische Leitung an die Vorrichtung verbindbar ist, insbesondere mit demselben Anschlussteil, wie Öse oder Kabelschuh. Von Vorteil ist dabei, dass stets gleiche Massekabel mit verschiedenen Varianten der Vorrichtung verbindbar sind, wobei in die entsprechend verschieden großen Ausnehmungen des Gehäuseteils einschraubbar ist.

Statt des Massekabels ist auch ein hochfrequenztaugliches Kupfergeflechtband mit Loch verwendbar. Somit ist ein HF-Potentialausgleich bewirkbar.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
In der 1a ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Schnittansicht gezeichnet. In 1b ist die Vorrichtung in Schrägansicht und in 1c in einer anderen Ansicht gezeichnet.
Die Vorrichtung ist mittels des Gewindes 1 einschraubbar in eine Ausnehmung des Gehäuseteils eines elektrischen Gerätes.
Zur dichten Verbindung ist das Dichtelement 2 vorgesehen, das zwischen dem Grundkörper 3 und dem Gehäuseteil des Gerätes eine dichte Verbindung herstellt. Darüber hinaus wird das Dichtelement beim Einschrauben derart elastisch verformt, dass eine axial gerichtete Federkraft von ihm erzeugt wird, die die Schraubverbindung zwischen Grundkörper und Gehäuseteil sichert, insbesondere auch bei auftretenden Rüttelschwingungen. Somit hat das Dichtelement eine integrierte Doppelfunktion, nämlich Dichten und Sichern.
Der Grundkörper 3 ist mit Außensechskant ausgeführt. Somit kann er mit einem Maulschlüssel eingeschraubt werden. Es sind auch andere Außenkonturen zur formschlüssigen Verbindung mit einem entsprechenden Werkzeug vorsehbar.
Auf dem aus dem Grundkörper heraus ragenden Stift 7, der einstückig ausgeführt ist, ist ein Gewinde zum Aufschrauben der Mutter 6 vorgesehen. Mit dieser Mutter wird eine auf den Stift aufgesteckte Öse oder ein auf den Stift aufgesteckter Kabelschuh mittels des Federrings 5 und der Scheibe 4 gegen den Grundkörper gepresst. Dabei erzeugt der Federring wiederum eine Axialkraft zum Sichern der Schraubverbindung zwischen Mutter 6 und Stift 7.
An der Öse oder dem Kabelschuh ist eine Masseleitung, beispielsweise ein Masseband oder ein Kabel, elektrisch verbunden.
Vorteiligerweise ist nun also über die Masseleitung das Gehäuseteil des elektrischen Gerätes mit Masse verbindbar. Hierzu ist nur eine Ausnehmung im Gehäuseteil erforderlich, in welche die Vorrichtung verbindbar ist.
Bei Geräten, an welchen mehrere Gewindebohrungen vorgesehen sind, die alternativ als Kabelverschraubungen verwendbar sind, also zur Durchleitung einer elektrischen Verbindung durch eine Gehäusewand, ist bei der Erfindung nun der Masseanschluss in einer der nicht zur Kabeldurchführung verwendeten Gewindebohrungen vorsehbar. Somit ist je nach Orientierung des Geräts innerhalb der zugehörigen Maschine oder Anlage eine der Gewindebohrungen zum Kabeldurchführen, also als Kabelverschraubung, oder als Masseanschluss mittels Einschrauben des oben beschriebenen Grundkörpers verwendbar ist.
Das Gewinde des metallischen Grundkörpers ist ungewöhnlicherweise entsprechend einem Kabelverschraubungsgewinde ausgeführt, wobei Kabelverschraubungsgewinde gewöhnlicherweise für Kunststoffkörper vorgesehen sind. Gewindegang und -höhe sind dabei darauf abgestimmt, um eine dichte Verbindung in kostengünstiger, einfacher und schneller Weise herzustellen. Bei der Erfindung wird aber nun ein Grundkörper verwendet, der ein solches Gewinde aufweist.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist das elektrische Gerät ein Umrichter, ein anderes Signal- und/oder Leistungselektronik umfassendes Teil oder ein Elektromotor oder ein Getriebe. Auch kann das Gerät als Getriebemotor oder elektrischer Antrieb ausgeführt sein. In einer weiteren Variante ist der Antrieb ein Umrichtermotor und ist auf elektrisch nichtleitenden Oberflächen montiert. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist nun ein HF-Potentialausgleich ermöglicht. Vorzugsweise wird die Vorrichtung im Bereich des Anschlusskastens des Antriebs oder Umrichtermotors vorgesehen.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist der Grundkörper und der Stift nicht einstückig sondern separat ausgeführt und verbunden, insbesondere kraft- stoff- und/oder formschlüssig.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist das Dichtelement als O-Ring oder Scheibe ausgeführt.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist die Vorrichtung als Gewindeanschlussteil bezeichenbar, weil sie in einem Innen-Gewinde des Gehäuseteils einschraubbar ist und außerdem ein Gewinde zum Aufschrauben einer Mutter umfasst, insbesondere an dem stiftartigen Fortsatz des Grundkörpers.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist ein Baukasten als Baureihe herstellbar, wobei die Gewinde 1 und Dichtelemente 2 bei verschiedenen Varianten des Baukastens verschieden groß sind. Jedoch ist bei allen Varianten die Verbindungsseite zum elektrischen Kabel hin stets gleich. Als Beispiel ist in den 2a, 2b und 2c eine andere Variante der Vorrichtung gezeigt. Hierzu ist ersichtlich, dass nur das Gewinde 23, das Dichtelement 22 und der Grundkörper 21 mit Außensechskant eine andere Dimensionierung aufweisen. Es kann stets dasselbe Massekabel mit Öse oder Kabelschuh angeschlossen werden.

1, 23: Gewinde
2, 22: Dichtelement
3, 21: Grundkörper mit Außensechskant
4: Scheibe
5: Federring
6: Mutter
7: Stift

Claims

Elektrisches Gerät, umfassend ein metallisches und elektrisch leitfähiges Gehäuseteil, dadurch gekennzeichnet, dass eine einen Grundkörper umfassende Vorrichtung mit dem Gehäuseteil verbindbar ist, an welche zumindest eine elektrische Leitung elektrisch und mechanisch verbindbar ist, insbesondere zum Bewirken eines HF-Potentialausgleichs und/oder einer Masseverbindung, wobei die elektrische Leitung, insbesondere im mit der Vorrichtung verbundenen Zustand, elektrisch verbunden ist mit dem Grundkörper, wobei der Grundkörper, insbesondere im mit dem Gehäuseteil mechanisch verbundenen Zustand, auch elektrisch verbunden ist mit dem Gehäuseteil.
Elektrisches Gerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung, insbesondere der Grundkörper, mit dem Gehäuseteil kraft- und/oder formschlüssig verbindbar ist, insbesondere mittels Schraubverbindung.
Elektrisches Gerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Gewinde aufweist zum Einschrauben in eine Gewindebohrung und/oder Kabelverschraubung des Gehäuseteils.
Elektrisches Gerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Bohrung, Verschraubung oder dem Gewinde zugehörige Achse parallel vorgesehen ist zur Oberfläche des Gehäuseteils, insbesondere in dem die Bohrung umfassenden Bereich.
Elektrisches Gerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde metrisch ausgeführt ist.
Elektrisches Gerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde einen Flankenwinkel zwischen 50° und 70°, insbesondere 60°, aufweist.
Elektrisches Gerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde eine Steigung zwischen 0,8 und 1,75, insbesondere vorzugsweise 1,5, aufweist.
Elektrisches Gerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtelement zwischen Grundkörper und Gehäuseteil vorgesehen ist zum Erzeugen einer Axialkraft für die Sicherung der Schraubverbindung zwischen Grundkörper und Gehäuseteil.
Elektrisches Gerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitung mit einem Anschluss-Teil, insbesondere Öse oder Kabelschuh, verbunden ist, wobei dieses Teil formschlüssig und/oder kraftschlüssig zwischen einer Mutter und dem Grundkörper gehalten ist.
Elektrisches Gerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung mittels eines Federrings gegen Rüttelschwingungen gesichert ist.
Baukasten von einen Grundkörper umfassenden Vorrichtungen für ein Elektrisches Gerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Baukastens verschiedene Varianten herstellbar sind, wobei die Ausnehmung des Gehäuseteils bei verschiedenen Varianten entsprechend verschieden groß ausgeführt ist, wobei stets dieselbe elektrische Leitung an die Vorrichtung verbindbar ist, insbesondere mit demselben Anschlussteil, wie Öse oder Kabelschuh.