DE102007030450A1

DE102007030450A1 - Anschlussplatte für einen Klemmkasten

Info

Publication number: DE102007030450A1
Application number: DE102007030450A
Authority: DE
Inventors: Christian Dr. Kaehler; Anton Wirthmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-06-29
Filing date: 2007-06-29
Publication date: 2009-01-02
Also published as: CN101335446A; CN101335446B; HK1128363A1

Abstract

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Klemmkasten zu realisieren und ein Verfahren vorzuschlagen, bei dem ein Lösen oder Anbringen von vorkonfektionierten Kabeln an Klemmkästen in kurzer Zeit leicht möglich ist und ohne dass die Verschraubung vom bereits vorkonfektionierten Kabel gelöst werden muss. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels eines Klemmkastens 1 für eine elektrische Maschine mit zumindest einer Klemmkastenöffnung 2, wobei der Klemmkasten 1 ein Zwischenstück 4 umfasst, welches eine Öffnung 5 aufweist und an der Klemmkastenaußenwand 1a durch ein Haltemittel 3, 6 lösbar anordenbar ist, so dass der Klemmkasteninnenraum mittels der Öffnung 5 des Zwischenstückes 4 von außerhalb des Klemmkastens 1 zugänglich ist, wobei das Zwischenstück 4 Mittel 5a umfasst, um ein Kabel 7 am Zwischenstück 4 zu befestigen, so dass das Kabel 7 durch die Zwischenstücköffnung 5 durchgeführt werden kann. Weiter wird die Aufgabe gelöst mittels eines Verfahrens, wobei das Kabel 7 in einem ersten Schritt in die Öffnung 2 des vom Klemmkasten 1 gelösten Zwischenstückes 4 eingeführt und befestigt wird und in einem zweiten Schritt das Zwischenstück 4 zusammen mit dem am Zwischenstück 4 befestigten Kabel 7 am Klemmkasten 1 angeordnet wird, vorzugsweise mittels einer Verschraubung 8 oder einer Schienenführung (nicht gezeigt). Mittels der Erfindung kann ein vorkonfektioniertes Kabel jederzeit problemlos am Klemmkasten montiert und demontiert werden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Klemmkasten zur Verdrahtung einer elektrischen Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung der Verdrahtung.
Klemmkasten sind im Stand der Technik bekannt. Sie umfassen in der Regel eine Kabelklemme an die ein von außerhalb des Klemmkastens eingeführtes Kabel angeschlossen wird. Die Klemme selbst stellt die Schnittstelle zur elektrischen Vorrichtung dar. Da die Klemmkästen häufig unmittelbar an den elektrischen Vorrichtungen angeordnet sind, beispielsweise an elektrischen Motoren, sind sie meist auch sehr widrigen Umständen ausgesetzt. Die Klemmkästen müssen daher in der Regel spritzwassergeschützt oder gar wasserdicht ausgeführt werden. Auch eine Resistenz gegenüber Ölen und Säuren sowie sogenannte explosionsgeschützte Ausführungen sind häufig gefordert.
Die DE 4225148 A1 beispielsweise zeigt einen Klemmkasten ebenso wie die japanische Offenlegungsschrift JP 04364338 A . Die letztgenannte Schrift weist eine Besonderheit auf. Hier ist eine Lochplatte als Adapterstück vorgesehen, um Kabel mit unterschiedlichem Durchmesser an die stets gleichbleibende Öffnung im Klemmkasten zu adaptieren. Die Platte wird mittels Laschen am Gehäuse gehalten und ist von einer Seite in die Laschen, welche gleichzeitig eine Art Führung darstellen, einschiebbar. Ein Laschenpaar ist dabei so ausgebildet, dass es gleichzeitig als Lochplattenanschlag dient. Problematisch wird es, wenn an einen solchen Klemmkasten ein sehr langes, in der Regel auf einer Kabeltrommel (Gewicht von einigen Kilogramm bis zu mehrere Zentner) aufgewickeltes Kabel angeschlossen werden soll und wenn es sich bei dem Kabel zusätzlich noch um ein schweres, unflexibles und geschirmtes Hochspannungskabel (400–800 Volt) handelt. Derartige Kabel werden in der Regel als vom Kabelhersteller vorkonfektionierte Kabel ausgeliefert. Am Kabel wird dann vorab eine Verschraubung angebracht, welche es ermöglicht das Kabel an einem Klemmkasten zu montieren.
Die Vorkonfektionierung ist deshalb wichtig, weil bei der Anbringung der Verschraubung eine Verbindung zwischen der Kabelschirmung und der Verschraubung hergestellt werden muss, wobei die Schirmung gleichmäßig derart über den Umfang der Verschraubung verteilt und fixiert sein muss, so dass der Schirmungseffekt den hohen Anforderungen an die EMV genügt. Verdreht man nun im Nachhinein eine solche vorkonfektionierte Verschraubung, so besteht die Gefahr, dass die Verbindung zur Schirmung nicht mehr den EMV-Vorschriften genügt. Dies kann vor allem dann passieren, wenn im Zuge von Montagearbeiten aufgrund von Zeitmangel nicht die gebotene Sorgfalt vorherrscht.
Ein vorkonfektioniertes und wie weiter oben beschriebenes unflexibles, schweres und langes Kabel kann nicht ohne Lösen der Verschraubung am Klemmkasten befestigt werden, d. h. in ein an der Klemmkastenöffnung vorhandenes Gewinde eingeschraubt werden. Es müsste hierzu entweder die komplette Kabeltrommel um die Kabelachse oder der Klemmkasten um die Kabelachse gedreht werden. Der Klemmkasten ist jedoch meist fest an einer Vorrichtung montiert, beispielsweise einem Motor, und kann nicht bewegt werden. Das Kabel selbst mitzudrehen wird aufgrund des Gewichtes der Trommel kaum sinnvoll/möglich sein. Das Lösen der Verschraubung macht den Vorteil des vorkonfektionierten Kabels und die hieraus resultierende Zeitersparnis zunichte.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung einen Klemmkasten zu realisieren und ein Verfahren vorzuschlagen, bei dem ein Lösen oder das Anbringen von vorkonfektionierten Kabeln in kurzer Zeit leicht möglich ist, ohne dass die Verschraubung vom bereits vorkonfektionierten Kabel gelöst werden muss.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels eines Klemmkastens mit zumindest einer Klemmkastenöffnung für eine elektrische Maschine, wobei der Klemmkasten ein Zwischenstück umfasst, welches eine Öffnung aufweist und an der Klemmkastenaußenwand durch ein Haltemittel lösbar anordenbar ist, so dass der Klemmkasteninnenraum mittels der Öffnung des Zwischenstückes von außerhalb des Klemmkastens zugänglich ist, wobei das Zwischenstück Mittel umfasst, um ein Kabel am Zwischenstück zu befestigen, so dass das Kabel durch die Zwischenstücköffnung durchgeführt werden kann. Weiter wird die Aufgabe gelöst mittels eines Verfahrens, wobei das Kabel in einem ersten Schritt in die Öffnung des vom Klemmkasten gelösten Zwischenstückes eingeführt und dort befestigt wird und in einem zweiten Schritt das Zwischenstück zusammen mit dem am Zwischenstück befestigten Kabel am Klemmkasten angeordnet wird, vorzugsweise mittels einer Verschraubung oder einer Schienenführung.
Das am Kabel aufschraubbare Zwischenstück hat den Vorteil, dass es im Gegensatz zum Klemmkasten oder zur Kabeltrommel leicht um die Kabelachse beweglich ist und somit beispielsweise leicht auf den Stecker eines vorkonfektionierten Kabels aufgedreht werden kann, ohne diesen Stecker selbst verdrehen zu müssen. Das Zwischenstück kann dann zusammen mit dem Kabel am Klemmkasten befestigt werden und zwar vorzugsweise so, dass bei Anordnung des Zwischenstückes am Klemmkasten mittels des Haltemittels ein am Zwischenstück angeordnetes Kabel in den Innenraum des Klemmkastens hinein ragt. Zusätzlich hat das Zwischenstück den Vorteil, dass es bezüglich seiner Öffnung kabelspezifisch angefertigt werden kann, so dass in Klemmkästen mit einheitlicher Öffnung Kabel unterschiedlicher Durchmesser abgedichtet eingeführt werden können. Aufgrund des Zwischenstückes ist es nicht erforderlich die Verschraubung des Kabels zu lösen. Die Wahrscheinlichkeit, dass aufgrund eines häufigen Lösens der geforderte Eindringschutz gefährdet ist, z. B. durch nicht mehr dicht abschließende oder verschleißbehaftete Gewinde, verringert sich durch die erfindungsgemäße Lösung maßgeblich.
Der Sinn vorkonfektionierter Kabel besteht einerseits in einer erhöhten Betriebssicherheit und andererseits in einer Zeitersparnis bei der Montage. Die Erfindung ergänzt diese Idee indem sie bei der Montage vermeidet, dass das vorkonfektionierte Kabel zerlegt und erneut konfektioniert werden muss. Aus dem Stand der Technik bekannte Gummitüllen sind hierfür nicht geeignet, weil sie einerseits aufgrund der starken Hebelwirkung des unflexiblen Kabels bei Montage Ausreißen würden und andererseits dem geforderten Eindringschutz und Ex-Schutz nicht gerecht werden.
Vorzugsweise lässt das Befestigungsmittel eine Bewegung des Zwischenstücks in im wesentlichen senkrechter Richtung zur Klemmkastenoberfläche zu, insbesondere eine Bewegung entlang der Achse eines am Zwischenstück montierten Kabels. Hierdurch kann das Kabel in das Zwischenstück und an den Klemmkasten in axialer Richtung herangeführt werden. Das Zwischenstück wird mit der Klemmkastenoberfläche verbunden, vorzugsweise verschraubt, und das Kabel anschließend an einer Klemmleiste im Innenraum des Klemmkastens angeschlossen. Ggf. muss das Kabel vorher noch abgelängt werden. Vorteil hierbei ist, dass das Kabel weder wesentlich verdreht, noch in irgendeiner anderen Art maßgeblich Art verformt werden muss.
Alternativ bildet das Zwischenstück einen Teil der Klemmkastenoberfläche und ist insbesondere als Einschub, vorzugsweise mittels einer schienenförmigen Führung realisiert, welche parallel zur Klemmkastenoberfläche verschiebbar ist. Hierbei würde das Zwischenstück beispielsweise als Teil der Klemmkastenaußenwand realisiert, so dass das in das Zwischenstück eingeführte Kabel ebenfalls nicht wesentlich verformt oder verbogen werden muss.
Bevorzugt wird zwischen Klemmkasten und Zwischenstück ein Dichtmittel angeordnet, beispielsweise ein Dichtring. Dies hat den Vorteil, dass die Kabeleinbindung im Klemmkasten den hohen Anforderungen an Spritzwasserschutz und Explosionsschutz gerecht wird. Die Verschraubung bzw. die schienenartige Führung ermöglicht es, eine hohe Presskraft auf die Dichtung auszuüben, so dass beispielsweise Eindringschutz gegenüber Feuchtigkeit sicher gewährleistet ist. Das wäre bei der in der anfangs zitierten japanischen Offenlegungsschrift gezeigten Vorrichtung aufgrund der geringen Presskraft der Laschen nicht gewährleistet, insbesondere wären die hohen Anforderungen an den Explosionsschutz nicht erfüllt.
Vorzugsweise ist an der Öffnung des Zwischenstückes ein Adapter vorgesehen, welcher den Durchmesser eines in das Zwischenstück einführbaren Kabels an die Zwischenstücköffnung anpasst, somit kann ein und dasselbe Zwischenstück für Kabel unterschiedlicher Durchmesser verwendet werden.
Vorzugsweise wird das Kabel mittels einer Verschraubung fest am Zwischenstück angeordnet und ist somit auch wieder leicht vom Zwischenstück zu lösen.
Besonders zum Tragen kommen die Vorteile der Erfindung bei ein- oder mehradrigen Industriekabeln mit Abschirmung. Diese Kabel sind in der Regel für Betriebsspannungen ab 400 Volt aufwärts gedacht.
Bevorzug wird eine elektrische Maschine mit einem erfindungsgemäßen Klemmkasten ausgestattet. Diese Maschinen sind sehr schwer und unhandlich und werden mit den zuvor genannten Industriekabeln verdrahtet. Speziell bei diesen Anwendungsfällen ist mittels der Erfindung eine vereinfachte Montage und Wartung der Maschinen möglich.
Auch eine Kabelschleppe, ausgestattet mit einem erfindungsgemäßen Klemmkasten, kann einfach und schnell in bestehenden Anlagen eingebaut werden. Gleiches gilt für Komponenten von elektrischen Systemen mit erfindungsgemäßen Klemmkästen.
Die einzige 1 zeigt den erfindungsgemäßen Klemmkasten mit Zwischenstück und Kabeln schematisch.
Es ist gezeigt der Klemmkasten 1 mit seiner internen Klemmleiste 1b, die Klemmkastenöffnung 2, Bohrungen mit Gewinde 3, eine einteilig mit der Klemmkastenoberfläche realisierte Frontblende 1a, das Zwischenstück 4 mit Zwischenstücköffnung 5 und hierin angeordnetem Gewinde 5a und Bohrungen 5b zur Aufnahme von Befestigungsschrauben sowie mehrere Befestigungsschrauben 6. Weiter sind gezeigt zwei Kabel 7 mit Verschraubung 8 und die Kabellitzen 9. Der Klemmkasten 1 ist in der Regel an einem elektrisch anzuschließenden Gerät schon bei Auslieferung des Gerätes aufgeschraubt. Zum Lösen des Klemmkastens 1 vom Gerät müssten zunächst die Schrauben gelöst werden. Manche Klemmenkästen 1 sind auch unlösbar mit dem Gerätegehäuse verbunden.
An einer Klemmkastenseitenfläche wurde die Platte 1a zur Verstärkung der Außenwandung des Klemmkastens angegossen. Diese Platte 1a umfasst mindestens vier Bohrungen mit Gewinde für die Schrauben 6, so dass das erfindungsgemäße Zwischenstück 4 auf diese Platte 1a aufschraubbar ist. Das Zwischenstück 4 selbst umfasst eine Öffnung 5 mit Gewinde 5a, wobei diese Öffnung 5 gleich oder kleiner der Klemmkastenöffnung 2 realisiert ist.
Auf die Leitungen 7 sind PG-Verschraubungen 8 aufgedreht, wobei die Kabelschirmung nach EMV-Maßstäben mit der Verschraubung verbunden ist (nicht gezeigt), d. h. das Kabel ist vorkonfektioniert und wird auch so ausgeliefert. Diese vorkonfektionierte Verbindung zwischen Kabel 7 und Verschraubung 8 gilt es mittels der Erfindung zu schützen. Der Schutz wird dadurch realisiert, dass zunächst ein Zwischenstück 4 mittels des Gewindes 5a auf die Verschraubung 8 aufgeschraubt wird. Das Kabel 7 samt Verschraubung 8 und Zwischenstück 4 wird anschließend entlang der Kabelachse in die Klemmkastenöffnung 2 eingeführt, so dass die einzelnen Kabellitzen 9 mittels der Klemmleiste 1b im Klemmkasten 1 fixiert werden können. Gegebenenfalls müssen die Kabellitzen 9 vorher abgelängt werden, so dass bei in die Klemmleiste eingeführten Litzen 9 das Zwischenstück 4 an der Klemmkastenoberfläche (1, 1a) aufliegen kann. Anschließend wird das Zwischenstück 4 am Klemmkasten verschraubt. Mittels einer Dichtung (nicht gezeigt) zwischen Zwischenstück 4 und Frontblende 1a kann der Klemmkasten (1, 1a) für verschiedene Umgebungsbedingungen bezüglich des geforderten Eindringschutzes (IP-Code) angepasst werden, z. B. für Spritzwasserschutz bei spritzwassergefährdetem Umfeld.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 4225148 A1 [0003]
- JP 04364338 A [0003]

Claims

Klemmkasten für eine elektrische Maschine mit zumindest einer Klemmkastenöffnung (2), wobei der Klemmkasten (1, 1a) ein Zwischenstück (4) umfasst, welches eine Öffnung (5) aufweist und am Klemmkasten (1, 1a) mittels eines Haltemittels (6) lösbar anordenbar ist, so dass der Klemmkasteninnenraum mittels der Öffnung (5) des Zwischenstückes (4) von außerhalb des Klemmkastens (1, 1a) zugänglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (4) Mittel (5a) umfasst, um ein Kabel (7) am Zwischenstück (4) zu befestigen, so dass das Kabel (7) durch die Zwischenstücköffnung (5) geführt werden kann.
Klemmkasten nach Anspruch 1, wobei bei Anordnung des Zwischenstückes (4) am Klemmkasten (1, 1a) mittels des Haltemittels (6) ein am Zwischenstück (4) angeordnetes Kabel (7) in den Innenraum des Klemmkastens (1, 1a) hinein ragt.
Klemmkasten nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Befestigungsmittel (6) eine Bewegung des Zwischenstücks (4) in im wesentlichen senkrechter Richtung zur Klemmkastenoberfläche zulässt, insbesondere eine Bewegung entlang der Achse eines am Zwischenstück (4) montierbaren Kabels (7).
Klemmkasten nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Zwischenstück (3) einen Teil der Klemmkastenoberfläche bildet und insbesondere als Einschub realisiert ist, welcher parallel zur Klemmkastenoberfläche verschiebbar ist.
Klemmkasten nach Anspruch 3, wobei als Befestigungsmittel Verschraubungen (6) verwendet werden.
Klemmkasten nach Anspruch 4, wobei als Befestigungsmittel (6) eine schienenartige Führung dient.
Klemmkasten nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zwischen Klemmkasten (1, 1a) und Zwischenstück (4) ein Dichtmittel angeordnet ist.
Klemmkasten nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei an der Öffnung (5) des Zwischenstückes (4) ein Adapter vorgesehen ist, welcher den Durchmesser eines in das Zwischenstück (4) einführbaren Kabels (7) an den Durchmesser der Zwischenstücköffnung (5) anpasst.
Klemmkasten nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein Kabel (7) mittels einer Verschraubung (8) fest am Zwischenstück (4) angeordnet ist.
Klemmkasten nach Anspruch 9, wobei ein mehradriges (9) Industriekabel (7) mit Abschirmung verwendet ist, welches für Betriebsspannungen ab 400 Volt ausgelegt ist.
Elektrische Maschine mit Klemmkasten (1, 1a) nach einem der vorherigen Ansprüche.
Kabelschleppe mit Klemmkasten (1, 1a) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 10.
Komponente eines elektrischen Systems mit Klemmkasten (1, 1a) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 10.
Verfahren zum Anschluss eines Kabels (7) an einen Klemmkasten (1, 1a) mit am Klemmkasten (1, 1a) lösbar angeordnetem Zwischenstück (4), wobei das Kabel (7) in einem ersten Schritt in die Öffnung (5) des vom Klemmkasten (1, 1a) gelösten Zwischenstückes (4) eingeführt und an der Öffnung (5, 5a) befestigt wird und in einem zweiten Schritt das Zwischenstück (4) zusammen mit dem am Zwischenstück (4) befestigten Kabel am Klemmkasten (1, 1a) angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei zur Befestigung des Zwischenstücks (4) am Kabel eine Verschraubung (8) angeordnet wird und das Zwischenstück (4) mittels eines in seiner Öffnung (5) angeordneten Gewindes (5a) auf die Verschraubung (8) aufgeschraubt wird.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei das Zwischenstück (4) an der Klemmkastenaußenwand (1, 1a) angeschraubt oder in die Klemmkastenaußenwand (1) eingeschoben wird.