DE102008015553A1

DE102008015553A1 - Kabelschuh und Klemmbrett

Info

Publication number: DE102008015553A1
Application number: DE102008015553A
Authority: DE
Inventors: Michael Handwerker
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2008-03-25
Filing date: 2008-03-25
Publication date: 2009-10-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kabelschuh (1, 5) in Gabelform mit einem im Wesentlichen flachen Anschlusskopf (2) und mit zwei Schenkeln (3), wobei zumindest einer der beiden Schenkel (3) eine Aussparung (4) und/oder ein Einrastelement zur Anordnung an einem Klemmbrett (10) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kabelschuh zum Kontaktieren von Leitungen von Kabeln, insbesondere von Leitungen einer ein- oder mehrphasigen Wicklung einer elektrischen Maschine, an einem Klemmbrett, insbesondere an einem Motorklemmbrett.
Elektromotoren weisen ein Primärteil und ein Sekundärteil auf. Das Sekundärteil ist beispielsweise ein Rotor und das Primärteil ein Stator mit einer ein- oder mehrphasigen Wicklung eines rotatorisch arbeitenden Elektromotors.
Bei rotatorisch ausgeführten Elektromotoren, bzw. elektrischen Maschinen, steht der Stator dem Rotor gegenüber, wobei Stator und Rotor durch einen Luftspalt voneinander beabstandet sind. Stator und Rotor weisen magnetische oder elektromagnetische Mittel zur Generierung und/oder Führung magnetischer Felder bzw. Flüsse auf.
Üblicherweise weist der Stator eine bestrombare Wicklung auf, wobei die einzelnen Leitungen (auch als Leiter bezeichnet) der Wicklung in Nuten eines Blechpakets des Stators angeordnet sind.
Zum Anschluss der Statorwicklung an ein Stromnetz werden die Enden der Leitungen/Leiter der Wicklung, welche auch als Wickeldrähte bezeichnet werden, beispielsweise mit Kabelschuhen versehen auf ein Klemmbrett geführt, auf welchem dann die Leitungen/Leiter/Wickeldrähte in der gewünschten Verschaltung, wie beispielsweise Stern-/Dreieckschaltung, elektrisch angeschlossen werden.
Es sind Klemmbretter, auch Motorklemmbretter genannt, mit Stehbolzen bekannt, an welchen Kabelschuhe mit Loch eingehängt werden und anschließend die Anschlusselemente, d. h. Scheiben und Muttern, montiert werden. Dies erfordert viel Montagezeit in der Endmontage, da beispielsweise bei einem sechspoligen Klemmbrett sechs Scheiben und sechs Muttern händisch montiert werden müssen. Die Reihenfolge der Montage ist durch den Kabelschuh mit Loch nicht anders möglich. Ferner ist es nur mit hohem Aufwand möglich, die Anschlusselemente in der Endmontage am kompletten Motor automatisch zu montieren.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kabelschuh und ein Klemmbrett bereitzustellen, welche eine einfache und schnelle Montage von Kabelschuhen an Klemmbrettern gewährleisten.
Die Aufgaben werden mit den Merkmalen der Patentansprüche 1, 4, 8 und 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Elektromotoren, wie beispielsweise Drehstrom-Asynchronmotoren, weisen i. d. R. eine dreiphasige Statorwicklung zum Anschluss an ein Drehstromnetz auf. Es sind demnach mindestens drei Leitungen bzw. Leitungsstränge mit einem Kabelschuh zu versehen und an einem Klemmbrett anzuordnen.
Der erfindungsgemäße Kabelschuh weist eine Gabelform mit einem im Wesentlichen flachen Anschlusskopf und mit zwei Schenkeln auf, wobei zumindest einer der beiden Schenkel eine Aussparung und/oder ein Einrastelement aufweist.
Der Kabelschuh ist als offener Kabelschuh mit seitlich an den Schenkeln aufweisenden Aussparungen und/oder Einrastelementen ausgebildet. Das entsprechende Motorklemmbrett weist die dazu passenden Gegenstücke, d. h. Federelemente und/oder Rastvorrichtungen auf, so dass die Kabelschuhe einfach mit dem Klemmbrett verbindbar sind. Insbesondere werden die Kabelschuhe in den vorgesehenen Bereich des Klemmbretts geschoben und rasten ein. Dazu weist das Klemmbrett schienenartige Führungen oder nutförmige Führungen auf, in welche die Kabelschuhe eingeschoben werden. Während dem Einschiebevorgang rasten die Kabelschuhe ein. Es bildet sich eine Schnappverbindung aus, durch welche der Kabelschuh mechanisch am Klemmbrett fixiert ist. Der Kabelschuh ist sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung fixiert. Die horizontale Fixierung ist durch die Federelemente/Rastvorrichtungen und die vertikale Fixierung durch die schienenartigen Führungen oder nutförmige Führungen am Klemmbrett gewährleistet.
Der erfindungsgemäße Kabelschuh gewährleistet ein einfaches elektrisches Kontaktieren der Leitungen durch Stecken.
Durch den erfindungsgemäßen Kabelschuh ist es möglich, das Motorklemmbrett in der Vorfertigung mit den Anschlusselementen Scheiben und Muttern automatisch zu bestücken und in der Endmontage nur noch die Kabelschuhe unter die Scheiben zu schieben und einzurasten. Es kann jedoch erforderlich sein, dass die Muttern bei der Endmontage noch auf das erforderliche Anzugsmoment nachzuziehen sind.
Vorteilhafterweise ist das Motorklemmbrett als Kunststoff-Spritzgussteil ausgeführt, damit die Federelemente und Rastvorrichtungen einfach realisierbar sind. Bei Klemmbrettern, die in einem Pressverfahren hergestellt sind, sind keine Schnappverbindungen möglich.
Der Vorteil gegenüber bekannten offenen Kabelschuhen ist das Einrasten im Klemmbrett, wodurch der Kabelschuh im Klemmbrett fixiert wird und auch bei demontierten Scheiben und Muttern fixiert bleibt. Bisher können die offenen Kabelschuhe bei gelöster Mutter sehr leicht aus dem Klemmbrett rutschen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Federelemente oder Rastvorrichtungen des Motorklemmbretts so ausgestaltet, dass mehrere, insbesondere zwei, Kabelschuhe übereinander eingeschoben werden können. Dadurch ist es für den Anwender möglich, mit dem offenen Kabelschuh, beispielsweise einen Elektromotor entsprechend selbstständig anzuschließen. Das Anschlusssystem mit erfindungsgemäßem Kabelschuh und Motor klemmbrett ermöglicht es, die Leitungen schnell und einfach anzuschließen. Dies spart dem Anwender Montagezeiten, da beispielsweise der Elektromotor ähnlich schnell angeschlossen werden kann wie beim Anschluss mit beispielsweise Aderendhülsen.
Durch die Gestaltung des Motorklemmbretts mit Rastvorrichtungen, auch Hinterschnitte genannt, und mit seitlichen Federelementen ist der offene erfindungsgemäße Kabelschuh in alle Richtungen fixiert und kann sich nach der Montage nicht mehr selbstständig aus dem Klemmbrett lösen.
Fertig vormontierte Klemmbrett-Baugruppen mit Scheiben und Muttern sind möglich und somit sehr wirtschaftlich herstellbar. Die Klemmbretter können in der Vorfertigung in großen Stückzahlen automatisch mit den Anschlusselementen bestückt werden. Bei der Endmontage ist lediglich das Einschieben der Kabelschuhe erforderlich.
Die Erfindung ist in den gezeigten Ausgestaltungen nicht auf Kabelschuhe und Motorklemmbretter, d. h. bei Elektromotoren bzw. elektrische Maschinen, beschränkt. Derartige Kabelschuhe und Klemmbretter können bei jedem beliebigen Anschließen bzw. Kontaktieren von elektrischen Leitern eingesetzt werden.
In der nachfolgenden Beschreibung werden weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei sind in einzelnen Varianten beschriebene Merkmale und Zusammenhänge grundsätzlich auf alle Ausführungsbeispiele übertragbar. In den Zeichnungen zeigen:
1 bis 4 erfindungsgemäße Kabelschuhe,
5 einen erfindungsgemäßen Kabelschuh und ein erfindungsgemäßes Motorklemmbrett, und
6 Kabelschuh und Motorklemmbrett gemäß 5 in einer weiteren Ansicht.
1, 2, 3 und 4 zeigen jeweils einen erfindungsgemäßen Kabelschuh 1, 5, 7 und 8 in verschiedenen Varianten, wobei jeder Kabelschuh 1, 5, 7, 8 eine Gabelform mit einem im Wesentlichen flachen Anschlusskopf 2 und mit zwei Schenkeln 3 aufweist, wobei zumindest einer der beiden Schenkel 3 eine Aussparung 4 und/oder ein Einrastelement 6 aufweist.
1 zeigt einen Kabelschuh 1, welcher an jedem Schenkel 3 eine rechteckförmige Aussparung 4 seitlich an der Außenseite des Schenkels 3 aufweist. Die Aussparung 4 muss jedoch nicht rechteckförmig ausgebildet sein, sondern kann jede andere Form, wie beispielsweise halbrund- oder dreieckförmig, aufweisen. Auch können an einem Schenkel 3 mehrere der Aussparungen 4 vorhanden sein.
2 zeigt einen Kabelschuh 5, welcher an jedem Schenkel 3 ein rechteckförmiges Einrastelement 6 seitlich an der Außenseite des Schenkels 3 aufweist. Das Einrastelement 6 kann jedoch ebenso beliebige andere Formen, wie halbrund- oder dreieckförmig, aufweisen. Auch können an einem Schenkel 3 mehrere Einrastelemente 6 vorhanden sein.
3 zeigt einen Kabelschuh 7, welcher an einem Schenkel 3 eine Aussparung 4 und an dem anderen Schenkel 3 ein Einrastelement 6 aufweist.
4 zeigt einen Kabelschuh 8, welcher an jedem Schenkel 3 sowohl eine Aussparung 4 als auch ein Einrastelement 6 aufweist.
Der erfindungsgemäße Kabelschuh 1, 5, 7, 8 kann eine beliebige Kombination von Aussparungen 4 und Einrastelementen 6 aufweisen.
Der Kabelschuh 1, 5, 7, 8 ist als offener Kabelschuh ausgebildet. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, den Kabelschuh 1, 5, 7, 8 in den vorgesehen Bereich des Klemmbretts (siehe 5 und 6) zu schieben und einrasten zu lassen.
5 zeigt den Kabelschuh 1 gemäß 1 und ein erfindungsgemäßes Motorklemmbrett 10, welches so ausgebildet ist, dass es die entsprechenden Gegenstücke, d. h. die Federelemente 12, für die Aussparungen 4 des Kabelschuhs 1 aufweist. Der Kabelschuh 1 ist somit einfach mit dem Klemmbrett 10 an einem Pol 11 verbindbar. Insbesondere wird der Kabelschuh 1 in den vorgesehenen Bereich des Klemmbretts 10 geschoben und rastet ein. Dazu weist das Motorklemmbrett 10 schienenartige Führungen 15 auf. Aussparung 4 und Federelement 12 bilden eine Schnappverbindung, durch die der Kabelschuh 1 mechanisch am Klemmbrett 10 fixiert ist, sowohl in vertikaler Richtung durch die Führungen 15 als auch in horizontaler Richtung durch die Aussparungen 4 und Federelemente 12. Die Fixierung des Kabelschuhs 1 am Klemmbrett 10 ist auch dann in allen Richtungen gewährleistet, wenn die Mutter 13 und Scheibe 14 entfernt sind. Insbesondere ist die Schnappverbindung lösbar ausgestaltet, so dass der Kabelschuh 1 montiert und demontiert werden kann.
Bei dem Motorklemmbrett 10 ist der Pol 11 beispielhaft als Stehbolzen ausgeführt. Neben Klemmbrettern 10 mit Stehbolzen sind jedoch auch Klemmbretter mit Schrauben und Scheiben bzw. Kombischrauben (Scheiben sind unverlierbar an der Schraube befestigt) bekannt, wobei im Klemmbrett dann ein Gewinde, beispielsweise mittels Einlegemuttern, erforderlich ist. Die Erfindung ist somit nicht auf Motorklemmbretter 10 mit Stehbolzen beschränkt, sondern für jede Art von Klemmbrettern anwendbar.
6 zeigt Kabelschuh 1 und Motorklemmbrett 10 gemäß 5 in einer weiteren Darstellung. Es sind die Anschlusselemente Muttern 13 und Scheiben 14 gezeigt, mit welchen der elektrische Kontakt zwischen Kabelschuh 1 und Motorklemmbrett 10 hergestellt wird. Mit dem erfindungsgemäßen Anschlusssystem bestehend aus Kabelschuh 1, 5, 7, 8 und Motorklemmbrett 10 besteht nun die Möglichkeit, das Motorklemmbrett 10 in der Vorfertigung mit den Muttern 13 und Scheiben 14 automatisch zu bestücken und in der Endmontage nur noch die Kabelschuhe 1, 5, 7, 8 unter die Scheiben 14 zu schieben und einzurasten. Gegebenenfalls sind die Muttern 13 auf das erforderliche Anzugsmoment nachzuziehen.

Claims

Kabelschuh (1, 5) in Gabelform mit einem im Wesentlichen flachen Anschlusskopf (2) und mit zwei Schenkeln (3), wobei zumindest einer der beiden Schenkel (3) eine Aussparung (4) und/oder ein Einrastelement (6) zur Anordnung an einem Klemmbrett (10) aufweist.
Kabelschuh (1) nach Anspruch 1, wobei jeder der beiden Schenkel (3) eine Aussparung (4) aufweist.
Kabelschuh (5) nach Anspruch 1, wobei jeder der beiden Schenkel (3) ein Einrastelement (6) aufweist.
Klemmbrett (10) mit mehreren Polen (11) für den elektrischen Anschluss von Leitungen, wobei jeweils ein Ende einer Leitung mit einem Kabelschuh (1, 5) versehen ist und zumindest ein Kabelschuh (1, 5) an einem Pol (11) des Klemmbretts (10) anordenbar ist, wobei das Klemmbrett (10) zumindest ein Federelement (12) und/oder eine Rastvorrichtung aufweist, welche zum Anordnen an einer Aussparung (4) und/oder einem Einrastelement (6) eines Kabelschuhs (1, 5) vorgesehen ist.
Klemmbrett (10) nach Anspruch 4, wobei das Klemmbrett (10) Federelemente (12) aufweist, welche zum Anordnen in Aussparungen (4) der Kabelschuhe (1) vorgesehen sind.
Klemmbrett (10) nach Anspruch 4, wobei das Klemmbrett (10) Rastvorrichtungen aufweist, welche zur Aufnahme der Einrastelemente (6) von Kabelschuhen (5) vorgesehen sind.
Klemmbrett (10) nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Klemmbrett (10) als Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildet ist.
System zum elektrischen Anschließen einer Leitung, wobei das System aufweist – einen Kabelschuh (1) nach Anspruch 1 und 2, – ein Klemmbrett (10) nach Anspruch 4 und 5, wobei der Kabelschuh (1) mit dem Klemmbrett (10) verbindbar ist, derart, dass das Federelement (12) des Klemmbretts (10) in die Aussparung (4) des Kabelschuhs (1) greift.
System zum elektrischen Anschließen einer Leitung, wobei das System aufweist – einen Kabelschuh (5) nach Anspruch 1 und 3, – ein Klemmbrett (10) nach Anspruch 4 und 6, wobei der Kabelschuh (5) mit dem Klemmbrett (10) verbindbar ist, derart, dass das Einrastelement (6) des Kabelschuhs (5) in die Rastvorrichtung des Klemmbretts (10) greift.
System zum elektrischen Anschließen einer Leitung nach Anspruch 8 oder 9, wobei Aussparung (4) und Federelement (12) bzw. Einrastelement (6) und Rastvorrichtung lösbare Schnappverbindungen ausbilden.
System zum elektrischen Anschließen einer Leitung nach Anspruch 10, wobei die Schnappverbindung so ausgebildet ist, dass der Kabelschuh (1, 5) in horizontaler und vertikaler Richtung am Klemmbrett (10) mechanisch sicher fixiert ist.