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Die
Erfindung betrifft einen Klemmenanschlußblock zum elektrischen
Anschluß eines elektrischen Geräts, insbesondere
eines elektrischen Motors, mit einem Gehäuse und mit einer
Mehrzahl von im Gehäuse angeordneten Anschlußkörpern
zum elektrischen Anschluß der geräteseitigen Leiter,
wobei in dem Gehäuse eine der Anzahl der Anschlußkörper
entsprechende Anzahl an Leitereinführungsöffnungen
ausgebildet ist und wobei die Anschlußkörper durch
im Gehäuse ausgebildete Trennwände voneinander
isoliert sind.
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Klemmenanschlußblöcke
sind seit Jahrzehnten als sogenannte Motorklemmbretter bekannt.
Ein derartiges Motorklemmbrett wird in der Regel in einem hinsichtlich
der Abmessungen vorgegebenen Motorklemmkasten an einem Motor angebracht
und dient dem elektrischen Anschluß des Motors, meist eines
Drehstrommotors, an die Versorgungsleitungen. Das Motorklemmbrett
besteht aus einem plattenartigen Träger aus elektrisch
isolierendem Kunststoff oder Keramik, in dem mehrere Gewindebolzen als
elektrische Anschlußkörper eingelassen sind. Auf die
Gewindebolzen sind Unterlegscheiben aufgelegt und Befestigungsmuttern
aufgeschraubt, so daß die anzuschließenden elektrischen
Leiter, wie insbesondere die Spulenanfänge, die Spulenenden
und der PE-Leiter, zumeist mittels Ringkabelschuhen zwischen den
Unterlegscheiben und den Befestigungsmuttern festgeklemmt werden.
Da ein üblicher Drehstrommotor entweder im Stern oder im
Dreieck geschaltet wird, werden zusätzlich noch sogenannte Brückenlaschen
auf die jeweiligen Gewindebolzen aufgeschraubt. Obwohl derartige
Motorklemmbretter herstellungstechnisch, kostenmäßig
und insbesondere anschlußtechnisch sehr aufwendig sind,
werden sie nach wie vor noch in großem Umfang eingesetzt.
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Aus
der
DE 39 34 981 C2 ist
ein eingangs beschriebener Klemmenanschlußblock bekannt,
der insbesondere anschlußtechnisch dadurch verbessert ist,
daß der Klemmenanschlußblock nicht mehr als Motorklemmbrett
sondern als Reihenklemmenblock ausgeführt ist, wobei der
Reihenklemmenblock ein geschlossenes Gehäuse aus Kunststoff
und darin reihenklemmenartig nebeneinander angeordnete Anschlußkörper
in Form von Schraubanschlußkörpern aufweist.
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Ein
aus der Praxis bekannter Klemmenanschlußblock (Motorklemmblock
MKB 4 der Firma Phoenix Contact) gemäß der
DE 39 34 981 C2 weist sechs
integrierte Reihenklemmen mit insgesamt zwölf Anschlußschrauben
auf, wodurch bei Elektromotoren eindeutig zwischen interner Wicklungs-
und externer Anschlußseite unterschieden werden kann. Die
Schraubanschlußkörper auf der internen Wicklungsseite
dienen dabei zum Anschluß der Spulenanfänge U,
V, W sowie der Spulenenden U1, V1, W1, während auf der
externen Anschlußseite die Leiter für die Energieeinspeisung
L1, L2 und L3 angeschlossen werden können. Über
eine Steckbrücke, die in die Schraubanschlußkörper
auf der externen Anschlußseite einsteckbar ist, ist eine
Verschaltung eines Drehstrommotors wahlweise in Sternschaltung oder
in Dreieckschaltung möglich. Die Steckbrücke weist
hierzu zwei unterschiedliche Einlegebrücken auf, die gemeinsam
in einem Isoliergehäuse, elektrisch voneinander isoliert,
angeordnet sind. Zur Befestigung des bekannten Klemmenanschlußblocks weist
das Gehäuse zwei Durchgangsbohrungen auf, so daß das
Gehäuse mittels zweier Befestigungsschrauben am Gehäuse
des Elektromotors festgeschraubt werden kann.
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Obwohl
der bekannte Motorklemmenblock gegenüber herkömmlichen
Motorklemmbrettern bereits eine Reihe von Vorteilen aufweist, so
ist der Anschluß der Leiter durch die sowohl auf der internen Wicklungsseite
als auch auf der externen Anschlußseite verwendeten Schraubklemmen
relativ zeitaufwendig.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen herstellungstechnisch,
kostenmäßig und insbesondere anschlußtechnisch
verbesserten Klemmenanschlußblock anzugeben, wobei der
Klemmenanschlußblock vorzugsweise einfach an unterschiedliche
Anwendungsfälle anpaßbar sein soll.
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Diese
Aufgabe ist bei dem eingangs beschriebenen Klemmenanschlußblock
dadurch gelöst, daß die Anschlußkörper
jeweils ein Leiteranschlußelement zum Anschluß eines
geräteseitigen Leiters und ein mit dem Leiteranschlußelement
elektrisch verbundenes Steckerteil aufweisen, und daß die
Steckerteile derart im Gehäuse angeordnet sind, daß sie mit
korrespondierenden Kontakten von entsprechenden Anschlußsteckern
elektrisch verbindbar sind. Dadurch, daß die Anschlußkörper
einerseits ein Leiteranschlußelement zum An schluß der
internen, geräteseitigen Leiter und andererseits ein Steckerteil aufweisen,
ist der Anschluß der externen Leiter besonders einfach
und universell möglich, da die externen Leiter über
entsprechende Anschlußstecker einfach in das Gehäuse
des Klemmenanschlußblocks eingesteckt werden können,
wobei dann die in den Anschlußsteckern angeordneten Kontakte
mit den Steckerteilen der Anschlußkörper kontaktieren.
Vorzugsweise sind dabei die Kontakte der Anschlußstecker
als Buchsenkontakte ausgebildet.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Steckerteile als
Stiftkontakte bzw. Rundkontakte oder als Schwert- bzw. Messerkontakte
und die Leiteranschlußelemente als Federkraftanschlüsse
ausgebildet, die jeweils eine Klemmfeder aufweisen. Durch die Ausbildung
der Steckerteile als Stiftkontakte oder als Schwert- bzw. Messerkontakte
können herkömmliche Anschlußstecker mit zumeist
tulpenförmigen Buchsenkontakten zur Verbindung mit den
Steckerteilen verwendet werden. Sind die Steckerteile als Rundkontakte,
insbesondere als gerollte oder gedrehte Rundstifte ausgebildet, so
können die Kontakte der Anschlußstecker als gerollte
oder gedrehte Rundbuchsenkontakte ausgebildet sein. Derartige Anschlußstecker
werden unter anderem von der Anmelderin in einer Vielzahl von unterschiedlichen
Ausführungsvarianten angeboten, die sich insbesondere durch
die unterschiedlichen Anschlußmöglichkeiten für
die anzuschließenden Leiter unterscheiden. So sind Anschlußstecker
mit Schraub-, Federkraft-, Crimp- und Schneidklemmkontakten bekannt.
Da die Anschlußstecker darüber hinaus genormte
Rastermaße aufweisen, können bei Einhaltung dieser
Rastermaße bzw. bei Ausbildung entsprechender Steckgesichter
wahlweise eine Vielzahl unterschiedlicher Anschlußstecker
an den Klemmenanschlußblock angeschlossen werden.
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Die
bevorzugte Ausbildung der Leiteranschlußelemente als Federkraftanschlüsse
ermöglich es, daß insbesondere mit Aderendhülsen
vorbereite Leiter auf der internen Wicklungsseite, d. h. Leiter, die
vom anzuschließenden elektrischen Motor kommen, direkt
in die Federkraftanschlüsse eingesteckt werden können,
ohne daß diese vorher geöffnet oder – wie
bei Schraubanschlüssen – nach dem Einführen der
Leiter geschlossen werden müssen. Durch diese bevorzugte
Ausgestaltung sowohl der Steckerteile als auch der Leiteranschlußelemente
ist somit eine deutliche Reduzierung der zum elektrischen Anschluß eines
elektrischen Geräts, insbesondere eines elektrischen Motors,
benötigten Zeit erreichbar.
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Die
zuvor beschriebene bevorzugte Ausgestaltung des Leiteranschlußelements
als Federkraftanschluß, insbesondere als ein Federkraftanschluß, bei
dem ein anzuschließender Leiter ohne Betätigungswerkzeug
in die Klemmfeder einsteckbar ist, wird gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung dadurch realisiert, daß die Klemmfeder
einen Klemmschenkel, einen Anlageschenkel und einen den Klemmschenkel
mit dem Anlageschenkel verbindenden Rücken aufweist, wobei
in dem Anlageschenkel eine Ausnehmung zum Einstecken des anzuschließenden
elektrischen Leiters ausgebildet ist und der Klemmschenkel und der
Anlageschenkel der Klemmfeder derart aufeinander zugebogen sind,
daß sich das Ende des Klemmschenkels durch die Ausnehmung
hindurch erstreckt.
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Bei
einem derartig ausgebildeten Leiteranschlußelement bzw.
einer derartigen Klemmfeder weist der Anschlußkörper
neben der Klemmfeder vorzugsweise ein Metallteil auf, wobei das
Metallteil einen Kontaktschenkel, einen gegenüberliegenden Halteschenkel
und einen die Schenkel verbindenden Steg aufweist. Das Ende des
Klemmschenkels der Klemmfeder und der Kontaktschenkel des Metallteils bilden
dabei einen Federkraftklemmanschluß für den anzuschließenden
elektrischen Leiter. Bei einem derartigen Anschlußkörper,
bestehend aus einer Klemmfeder und einem Metallteil, ist das Steckerteil des
Anschlußkörpers an der der Klemmfeder abgewandten
Seite des Metallteils ausgebildet. Ein derartiger, bevorzugt verwendeter
Anschlußkörper ist aus der
DE 10 2004 046 471 B3 bekannt,
so daß bezüglich weiterer Einzelheiten hinsichtlich
der Ausgestaltung des Anschlußkörpers auf diese
Druckschrift verwiesen wird.
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Eingangs
ist ausgeführt worden, daß der erfindungsgemäße
Klemmenanschlußblock vorzugsweise zum Anschluß eines
elektrischen Motors, insbesondere eines Drehstrommotors vorgesehen
ist. In diesem Fall weist der Klemmenanschlußblock zumindest
drei Anschlußkörper zum elektrischen Anschluß der
Spulenanfänge und drei Anschlußkörper
zum elektrischen Anschluß der Spulenenden des Drehstrommotors
auf, wobei vorteilhafterweise vorgesehen ist, daß die drei
Anschlußkörper für die Spulenanfänge
nebenein ander in einer ersten Reihe und die drei Anschlußkörper
für die Spulenenden nebeneinander in einer zweiten Reihe
im Gehäuse angeordnet sind. Die beiden Reihen von Anschlußkörpern
sind dabei übereinander angeordnet, wobei die einzelnen Anschlußkörper
durch entsprechende Trennwände voneinander isoliert sind.
Durch eine derartige Anordnung der einzelnen Anschlußkörper
für die Spulenanfänge bzw. die Spulenenden des
Drehstrommotors kann auf besonders einfache Art und Weise eine wahlweise
Verschaltung des Drehstrommotors in Sternschaltung oder in Dreieckschaltung
erfolgen.
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Zur
Verschaltung des Drehstrommotors in Sternschaltung ist vorzugsweise
ein Brückenmetall vorgesehen, das auf die drei nebeneinander
angeordneten Steckerteile der Anschlußkörper zum
elektrischen Anschluß der Spulenenden aufsteckbar ist, so
daß die drei Steckerteile und damit auch die drei Spulenenden
elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
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Eine
Verschaltung des Drehstrommotors in Dreieckschaltung wird gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung dadurch schnell und einfach
realisiert, daß die drei Steckerteile der Anschlußkörper
zum elektrischen Anschluß der Spulenanfänge durch
Aufstecken je eines Brückenmetalls jeweils mit dem darunter
oder darüber angeordneten Steckerteil eines Anschlußkörpers
zum elektrischen Anschluß eines Spulenendes verbunden werden. Durch
die zuvor beschriebene bevorzugte Anordnung der drei Anschlußkörper
für die Spulenanfänge in einer ersten Reihe und
der drei Anschlußkörper für die Spulenenden
in einer zweiten Reihe kann eine Dreieckschaltung einfach durch
das Aufstecken von drei identischen Brückenmetallen erfolgen,
wobei durch jedes Brückenmetall jeweils ein Spulenanfang einer
Wicklung mit dem Spulenende einer anderen Wicklung elektrisch leitend
verbunden wird.
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Während
somit zur Verschaltung des Drehstrommotors in Sternschaltung nur
ein Brückenmetall erforderlich ist, werden zur Verschaltung
des Drehstrommotors in Dreieckschaltung drei Brückenmetalle
benötigt. Hierbei ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß das
Brückenmetall zur Verschaltung des Drehstrommotors in Sternschaltung
und die Brückenmetalle zur Verschaltung des Drehstrommotors
in Dreieckschaltung identisch ausgebildet sind, so daß keine
unterschiedlichen Brückenmetalle benötigt werden.
Dies wird dadurch erreicht, daß das Brückenmetall
drei nebeneinander angeordnete Kontaktberei che zur Kontaktierung
von drei Anschlußkörpern aufweist. Sind die Steckerteile
als Stift- oder Rundkontakte ausgebildet, so weisen die Kontaktbereiche
des Brückenmetalls entsprechend runde Öffnungen
auf, die zur Gewährleistung einer sicheren Kontaktierung vorzugsweise
federnd ausgebildet sind.
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Bei
als Schwert- bzw. Messerkontakte ausgebildeten Steckerteilen sind
zumindest die beiden äußeren Kontaktbereiche des
Brückenmetalls als kreuzförmige Öffnungen
ausgebildet. Der mittlere Kontaktbereich kann entweder als Längsschlitz
oder ebenfalls als kreuzförmige Öffnung ausgebildet
sein. Eine derartige Ausgestaltung des Brückenmetalls ermöglicht
es, daß dieses sowohl horizontal auf drei nebeneinander
angeordnete Steckerteile (zur Verschaltung des Drehstrommotors in
Sternschaltung) als auch vertikal auf zwei übereinander
angeordnete Steckerteile (zur Verschaltung des Drehstrommotors in
Dreieckschaltung) aufgesteckt werden kann,
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Um
das Aufstecken des Brückenmetalls auf die Schwert- bzw.
Messerkontakte zu erleichtern und um eine Beschädigung
der Oberfläche der Kontakte zu verhindern, sind die Kontaktbereiche
auf ihrer beim Aufstecken den Steckerteilen zugewandten Seite mit
umlaufenden Radien oder Phasen versehen. Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Brückenmetall
etwa U-förmig ausgebildet, wobei die Kontaktbereiche im
U-Rücken angeordnet sind. Durch die U-förmige
Ausbildung des Brückenmetalls wird zum einen dessen Steifigkeit
erhöht, zum anderen die Führung des Brückenmetalls beim
Einschieben in das Gehäuse verbessert, so daß ein
Verkanten verhindert wird.
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Zuvor
ist ausgeführt worden, daß die einzelnen in dem
Gehäuse angeordneten Anschlußkörper durch
entsprechende Trennwände voneinander isoliert sind. Dies
führt dazu, daß auch die Steckerteile benachbart
angeordneter Anschlußkörper durch die Trennwände
gegeneinander isoliert sind. Um dennoch ein einfaches Aufstecken
eines Brückenmetalls auf drei nebeneinander angeordnete
Steckerteile dreier Anschlußkörper zu ermöglichen,
ist vorteilhafter Weise vorgesehen, daß im Brückenmetall
zwischen den einzelnen Kontaktbereichen Schlitze zum Aufschieben
auf die zwischen benachbarten Steckerteilen angeordneten Trennwände
ausgebildet sind. Durch die Ausbildung der Schlitze ist somit eine
elektrisch leitende Verbindung der drei nebeneinander ange ordneten
Steckerteile trotz der dazwischen ausgebildeten Trennwände
möglich.
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Vorzugsweise
ist dabei vorgesehen, daß die Trennwände beim
Aufstecken des Brückenmetalls teilweise durchtrennt werden,
was es ermöglicht, das Brückenmetall so weit in
das Gehäuse einzudrücken, daß eine Fingerberührsicherheit
gewährleistet ist. Außerdem kann dadurch das Brückenmetall
so weit auf die Steckerteile aufgesteckt werden, daß die
Steckerteile auch bei aufgestecktem Brückenmetall noch
mit den Buchsenkontakten eines Anschlußsteckers verbunden
werden können; die Steckbarkeit bleibt somit erhalten.
Zum gewollten und definierten Durchtrennen der Trennwände
weisen die Schlitze zwischen den einzelnen Kontaktbereichen im Brückenmetall
Schneidbereiche auf. Darüber hinaus weisen die Trennwände
vorzugsweise zumindest im Bereich der Anschlußkörper
für die Spulenenden eine verringerte Wandstärke
auf, was das Einschneiden der Trennwände erleichtert.
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Der
erfindungsgemäße KlemmenanschluBblock bietet die
Möglichkeit, eine Mehrzahl von Anschlußkörpern
im Gehäuse anzuordnen, ohne daß der Klemmenanschlußblock
insgesamt so groß wird, daß er nicht mehr auf
einem herkömmlichen Motorgehäuse befestigt werden
kann. Vorzugsweise weist der Klemmenanschlußblock dabei
neben den drei Anschlußkörpern zum elektrischen
Anschluß der Spulenanfänge und den drei Anschlußkörpern
zum elektrischen Anschluß der Spulenenden eines Motors,
insbesondere eines Drehstrommotors, noch weitere Anschlußkörper
auf. Insbesondere ist in dem Gehäuse des Klemmenanschlußblocks
noch ein Anschlußkörper für einen vom
Motor kommenden PE-Leiter angeordnet. Darüber hinaus können
weitere Anschlußkörper beispielsweise zum Anschluß von Temperaturfühlern
oder Bremskontakten sowie Anschlußkörper zum Anschluß von
Daten- oder Signalleitungen vorgesehen sein. Der Klemmenanschlußblock
weist somit vorzugsweise mindestens sieben, vorteilhafterweise neun
oder mehr Anschlußkörper auf.
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Bei
einem konkreten Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend
im Zusammenhang mit den Zeichnungen noch genauer beschrieben wird,
sind in dem Gehäuse des Klemmenanschlußblocks
insgesamt dreizehn Anschlußkörper vorgesehen,
die in drei übereinander angeordneten Reihen aufgeteilt sind,
wo bei die obere und die untere Reihe jeweils fünf Anschlußkörper
und die mittlere Reihe drei Anschlußkörper aufweist.
Die mittlere Reihe mit drei Anschlußkörpern dient
dabei zum Anschluß der Spulenenden eines Drehstrommotors,
während die drei Anschlußkörper zum elektrischen
Anschluß der Spulenanfänge in der oberen Reihe
angeordnet sind. In der unteren Reihe ist unter anderem ein Anschlußkörper
zum Anschluß eines vom Motor kommenden PE-Leiters angeordnet.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen
Klemmenanschlußblocks, der einen Anschlußkörper
für den vom Motor kommenden PE-Leiter aufweist, ist ein
elektrisch leitendes PE-Anschlußteil in dem Gehäuse verrastbar,
wobei das PE-Anschlußteil so ausgebildet ist, daß es
im montierten Zustand einerseits mit dem Anschlußkörper
für den vom Motor kommenden PE-Leiter und andererseits
mit Erde, insbesondere mit dem Motorgehäuse elektrisch
leitend verbunden ist.
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Das
PE-Anschlußteil ist vorzugsweise etwa U-förmig
ausgebildet, wobei an den beiden U-Schenkeln Rastnasen zur Verrastung
mit im Gehäuse ausgebildeten korrespondierenden Rastausnehmungen ausgebildet
sind, so daß das PE-Anschlußteil mittels der Rastnasen
in einer Aufnahme im Gehäuse befestigt werden kann. Der
U-Rücken des PE-Anschlußteils weist dabei ein
etwa gabelförmiges Kontaktelement auf, das im montierten
Zustand den Anschlußkörper für den vom
Motor kommenden PE-Leiter form- und/oder kraftschlüssig
kontaktiert. Dadurch besteht die Möglichkeit, den vom Motor
kommenden PE-Leiter einfach in das Leiteranschlußelement
des entsprechenden Anschlußkörpers einzustecken
und über das PE-Anschlußteil elektrisch leitend
mit dem Motorgehäuse zu verbinden. Darüber hinaus
ist der so realisierte PE-Anschluß über den Anschlußkörper mit
der externen Anschlußseite verbunden, so daß das
Potential des PE-Anschlusses aus dem Klemmenanschlußblock
herausgeführt werden kann.
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Gemäß einer
letzten vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Klemmenanschlußblocks, die hier noch kurz erläutert
werden soll, weist das Gehäuse ein erstes Gehäuseteil,
insbesondere einen Gehäusedeckel, und ein zweites Gehäuseteil, insbesondere
einen kastenförmigen Gehäusegrundkörper
auf, so daß das Gehäuse zweiteilig ausgebildet
ist. Durch die zweiteilige Aus bildung des Gehäuses kann
sowohl das Gehäuse selber sehr einfach hergestellt als
auch der Zusammenbau des Klemmenanschlußblocks, insbesondere
das Einsetzen der einzelnen Anschlußkörper in
das Gehäuse, einfach durchgeführt werden. Vorzugsweise
können dabei die beiden Gehäuseteile durch entsprechende Rastelemente
einfach miteinander verrastet werden. Der Klemmenanschlußblock
ist vorzugsweise am Motor befestigt, insbesondere verschraubt oder
verrastet.
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Im
einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten,
den erfindungsgemäßen Klemmenanschlußblock
auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf
die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche
als auch auf die nachfolgende Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen
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1 eine
perspektivische Darstellung eines Klemmenanschlußblocks,
von der dem anzuschließenden Motor zugewandten Seite,
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2 eine
Explosionsdarstellung des Klemmenanschlußblocks gemäß 1,
zusammen mit zwei Anschlußsteckern,
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3 eine
vergrößerte Darstellung eines Anschlußkörpers,
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4 eine
perspektivische Darstellung des Klemmenanschlußblocks gemäß 1,
von der dem anzuschließenden Motor abgewandten, externen
Anschlußseite,
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5 eine
perspektivische Darstellung des Klemmenanschlußblocks gemäß 4,
mit einem eingesteckten Brückenmetall zur Verschaltung
des Motors in Sternschaltung,
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6 eine
perspektivische Darstellung des Klemmenanschlußblocks gemäß 4,
mit drei eingesteckten Brückenmetallen zur Verschaltung
des Motors in Dreieckschaltung,
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7 eine
vergrößerte Darstellung eines Brückenmetalls,
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8 eine
vergrößerte Darstellung eines PE-Anschlußteils
mit kontaktiertem Anschlußkörper, und
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9 eine
perspektivische Darstellung des Klemmenanschlußblocks gemäß 1,
schräg von der Seite, mit einem eingesteckten Anschlußstecker.
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1 zeigt
eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels
eines Klemmenanschlußblocks 1 von der dem anzuschließenden
Drehstrommotor zugewandten Seite. Von dem anzuschließenden
Drehstrommotor ist dabei lediglich in 1 ausschnittsweise
ein Teil des Statorgehäuses 2 dargestellt, an
das der Klemmenanschlußblock 1 bzw. dessen Gehäuse 3 befestigt
wird.
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Zum
elektrischen Anschluß des Drehstrommotors sind in dem Gehäuse 3 des
Klemmenanschlußblocks 1 eine Mehrzahl von Anschlußkörpern 4 (in
den dargestellten Ausführungsbeispielen insgesamt dreizehn
Anschlußkörper 4) angeordnet, wie insbesondere
aus der Explosionsdarstellung gemäß 2 erkennbar
ist. Zum Anschließen der vom Drehstrommotor kommenden bzw.
dem Drehstrommotor zugeordneten Leiter sind in dem Gehäuse 3 eine
der Anzahl der Anschlußkörper 4 entsprechende
Anzahl an Leitereinführungsöffnungen 5 ausgebildet,
durch die die einzelnen Leiter in die Anschlußkörper 4 eingeführt
werden können, die in einzelnen Kammern im Gehäuse 3 angeordnet
sind; benachbarte Anschlußkörper 4 sind
dabei durch Trennwände 6 voneinander isoliert.
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Insbesondere
aus der vergrößerten Darstellung eines Anschlußkörpers 4 gemäß 3 ist
erkennbar, daß der Anschlußkörper 4 ein
Leiteranschlußelement 7 zum Anschluß eines
vom Drehstrommotor kommenden Leiters und ein mit dem Leiteranschlußelement 7 elektrisch
verbundenes Steckerteil 8 aufweist. Die einzelnen Anschlußkörper 4 sind
dabei derart in dem Gehäuse 3 angeordnet, daß auf
der dem anzuschließenden Motor abgewandten, externen Anschlußseite
ein oder mehrere Anschlußstecker 9 mit dem Klemmenanschlußblock 1 verbunden
werden können, wobei dann die in den Anschlußsteckern 9 angeordneten
korrespondierenden Buchsenkontakte die Steckerteile 8 der
Anschlußkörper 4 elektrisch kontaktieren.
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Bei
der in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausgestaltung der Anschlußkörper 4 sind
die Steckerteile 8 als Messerkontakte und die Leiteranschlußelemente 7 als
Federkraftanschlüsse ausgebildet. Die Leiteranschlußelemente 7 weisen
jeweils eine Klemmfeder 10 auf, die derart im Gehäuse 3 angeordnet
ist, daß ein anzuschließender Leiter ohne Betätigungswerkzeug
in die Klemmfeder 10 eingesteckt werden kann. Die Klemmfeder 10 besteht
aus einem Klemmschenkel 11, einem Anlageschenkel 12 und
einem den Klemmschenkel 11 und den Anlageschenkel 12 verbindenden
Rücken 13. Wie aus 2 ersichtlich
ist, ist der Anlageschenkel 12 der Klemmfeder 10 im
wesentlichen senkrecht zur Einsteckrichtung des anzuschließenden
elektrischen Leiters ausgerichtet. In dem Anlageschenkel 12 ist dabei
eine Ausnehmung 14 zum Einstecken des Leiters ausgebildet.
Der Klemmschenkel 11 und der Anlageschenkel 12 sind
dabei derart aufeinander zugebogen, daß sich das Ende 15 des
Klemmschenkels 11 durch die Ausnehmung 14 hindurch
erstreckt.
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Neben
der Klemmfeder 10 gehört zu dem Anschlußkörper 4 noch
ein Metallteil 16, das einen Kontaktschenkel 17,
einen gegenüberliegenden Halteschenkel 18 und
einen die Schenkel 17, 18 verbindenden Steg 19 aufweist.
Der Kontaktschenkel 17 verläuft dabei im wesentlichen
parallel zur Einsteckrichtung des anzuschließenden elektrischen
Leiters, so daß das Ende 15 des Klemmschenkels 11 der Klemmfeder 10 und
der Kontaktschenkel 17 des Metallteils 16 einen
Federkraftklemmanschluß für den anzuschließenden
elektrischen Leiter bilden. Die Klemmfeder 10 und das Metallteil 16 sind
darüber hinaus so ausgebildet, daß die Klemmfeder 10 durch Aufstecken
auf das Metallteil 16 an dem Metallteil 16 befestigbar
ist, wobei sich das freie Ende des Kontaktschenkels 17 durch
die Ausnehmung 15 im Anlageschenkel 12 erstreckt.
Das der Klemmfeder 10 abgewandte Ende des Metallteils 16 ist
als Steckerteil 8 ausgebildet.
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Die
derart ausgebildeten Anschlußkörper 4 ermöglichen
ein werkzeugloses Einführen und Anschließen von
starren oder mit Aderendhülsen versehenen Leitern an die
Anschlußkörper 4. Die in dem Gehäuse 3 ober-
bzw. unterhalb der Leitereinführungsöffnungen 5 angeordneten
Betätigungsöffnungen 20 dienen zum Einführen
eines Betätigungswerkzeugs, beispielsweise der Spitze eines
Schraubendrehers, wodurch die Klemmfeder 10 geöffnet und
damit ein angeschlossener Leiter wieder aus der Leitereinführungsöffnung 5 herausge zogen
werden kann. Darüber hinaus bietet die Betätigungsöffnung 20 auch
die Möglichkeit, flexible Leiter an den Anschlußkörper 4 anzuschließen,
für deren Anschluß zunächst die Klemmfeder 10 mittels
des Betätigungswerkzeugs geöffnet werden muß.
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Wie
zuvor bereits ausgeführt worden ist, weist der in den Figuren
dargestellte Klemmenanschlußblock 1 zum Anschluß eines
Drehstrommotors insgesamt dreizehn Anschlußkörper 4 auf.
Die Anschlußkörper 4 sind dabei in drei übereinander
angeordneten Reihen aufgeteilt, wobei in der ersten, oberen Reihe 21 drei
Anschlußkörper 4 zum elektrischen Anschluß der
Spulenanfänge (U, V, W) und in der zweiten Reihe 22 drei
Anschlußkörper 4 zum elektrischen Anschluß der
Spulenenden (U1, V1, W1) des Drehstrommotors angeordnet sind. In
der unteren Reihe 23 sind neben einem Anschlußkörper 4 zum Anschluß eines
vom Drehstrommotor kommenden PE-Leiters (PE) noch zwei Anschlußkörper 4 zum Anschluß von
Temperaturfühlern (T0, T1) sowie zwei weitere Anschlußkörper 4 für
Motorbremskontakte (B1, B2) vorgesehen. Schließlich sind
in der oberen Reihe 21 neben den drei Anschlußkörpern 4 für
die Spulenanfänge noch zwei Anschlußkörper 4 für
weitere Elektronikkontakte, beispielsweise Daten- oder Signalleitungen
(PA, PB) vorgesehen. Dabei ist es für den Fachmann selbstverständlich,
daß die vorliegende Erfindung weder auf die Anordnung von
dreizehn Anschlußkörper 4 noch auf die
zuvor beschriebene Anordnung bzw. Belegung der Anschlußkörper 4 beschränkt
ist.
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Bei
der zuvor beschriebenen Anordnung der drei Anschlußkörper 4 zum
elektrischen Anschluß der Spulenanfänge (U, V,
W) in der ersten Reihe 21 und der drei Anschlußkörper 4 zum
elektrischen Anschluß der Spulenenden (U1, V1, W1) in der
zweiten Reihe 22 ist eine wahlweise Verschaltung des Drehstrommotors
in Sternschaltung oder in Dreieckschaltung besonders einfach möglich,
wie nachfolgend anhand der 5 bis 7 erläutert
wird.
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Zur
Verschaltung eines Drehstrommotors in Sternschaltung wird gemäß 5 ein – in 7 vergrößert
dargestelltes – Brückenmetall 24 auf
die Steckerteile 8 der Anschlußkörper 4 zum
elektrischen Anschluß der Spulenenden (U1, V1, W1) aufgesteckt,
so daß die drei nebeneinander angeordneten Steckerteile 8 und
damit auch die mittels der korrespondierenden Klemmfedern 10 ange schlossenen Spulenenden
(U1, V1, W1) elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
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Soll
ein an den Klemmenanschlußblock 1 angeschlossener
Drehstrommotor in Dreieckschaltung verschaltet werden, so werden
gemäß 6 drei Brückenmetalle 24 verwendet,
wobei jeweils ein Brückenmetall 24 einen Anschlußstecker 4 der
ersten Reihe 21 mit dem darunter angeordneten Anschlußstecker 4 der
zweiten Reihe 22 elektrisch leitend verbindet. Ist ein
Drehstrommotor gemäß der in 1 gezeigten
Beschriftung an den Klemmenanschlußblock 1 angeschlossen,
so wird durch das erste Brückenmetall 24 der Spulenanfang
U mit dem Spulenende W1, durch das zweite Brückenmetall 24 der Spulenanfang
V mit dem Spulenende U1 und durch das dritte Brückenmetall 24 der
Spulenanfang W mit dem Spulenende V1 verbunden, so daß die
gewünschte Dreieckschaltung des Drehstrommotors realisiert
ist.
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Wie
insbesondere aus der vergrößerten Darstellung
des Brückenmetalls 24 gemäß 7 erkennbar
ist, weist das Brückenmetall 24 drei nebeneinander
angeordnete Kontaktbereiche 25 auf, wobei der mittlere
Kontaktbereich 25 eine schlitzförmige Öffnung 26 und
die beiden äußeren Kontaktbereiche 25 jeweils
eine kreuzförmige Öffnung 27 aufweisen. Dadurch
besteht die Möglichkeit, das Brückenmetall 24 sowohl
waagerecht auf die als Messerkontakte ausgebildeten Steckerteile 8 der
Anschlußkörper 4 der zweiten Reihe 22 (5)
als auch senkrecht auf jeweils zwei übereinander angeordnete
Steckerteile 8 (6) aufzustecken. Selbstverständlich
kann auch der mittlere Kontaktbereich 25 eine kreuzförmige Öffnung
aufweisen, auch wenn der mittlere Kontaktbereich 25 bei
der vertikalen Ausrichtung des Brückenteils 24 kein
Steckerteil 8 kontaktiert, so daß eine schlitzförmige Öffnung 26 ausreichend
ist.
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Zur
Verbesserung des elektrischen Kontakts zwischen den einzelnen Steckerteilen 8 und
den Kontaktbereichen 25 eines aufgesteckten Brückenteils 24 weisen
die Öffnungen 26, 27 mehrere, einander
paarweise gegenüberliegende Kontaktpunkte 28 auf.
Durch die Ausbildung der Kontaktpunkte 28 ähnelt
die kreuzförmige Öffnung 27 der Form
eines Kleeblatts. Darüber hinaus weisen die Kontaktbereiche 25 auf
ihrer beim Aufstecken den Steckerteilen 8 zugewandten Seite
Radien oder Phasen auf, wodurch sowohl das Aufstecken des Brückenteils 24 auf die
Steckerteile 8 erleichtert als auch eine Beschädigung
der Oberfläche der Steckerteile 8 beim Aufstecken
verhindert wird.
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Aus 7 ist
erkennbar, daß das Brückenmetall 24 insgesamt
etwa U-förmig ausgebildet ist, wobei die Kontaktbereiche 25 im
U-Rücken 29 ausgebildet sind. Durch die U-förmige
Ausbildung des Brückenteils 24 wird zum einen
dessen Steifigkeit erhöht, zum anderen die Führung
des Brückenmetalls 24 beim Einschieben in das
Gehäuse 3 verbessert, so daß ein Verkanten
des Brückenmetalls 24 beim Aufstecken auf die
Steckerteile 8 verhindert wird. Der Führung des
Brückenteils 24 beim Aufstecken dienen auch die
in dem Brückenmetall 24 zwischen den einzelnen
Kontaktbereichen 25 ausgebildeten Schlitze 30,
die sich über die gesamte Breite des U-Rückens 29 bis
etwa zur Mitte der U-Schenkel 31 erstrecken. Durch die
Ausbildung der Schlitze 30 wird darüber hinaus
auch das Aufstecken des Brückenmetalls 24 auf
die Trennwände 6 erleichtert.
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Um
die Brückenmetalle 24 weit auf die Steckerteile 8 aufstecken
und damit auch weit in das Gehäuse 3 einstecken
zu können, sind die Enden der Schlitze 30 als
Schneidbereiche 32 ausgebildet, so daß beim vollständigen
Aufstecken eines Brückenmetalls 24 auf drei nebeneinander
angeordnete Steckerteile 8 die zwischen den Steckerteilen 8 angeordneten
Trennwände 6 teilweise durchtrennt werden. Damit
die hierbei benötigte Kraft nicht zu groß ist, weisen
die Trennwände 6 im Bereich 33 der Anschlußkörper 4 für
die Spulenenden (U1, V1, W1) eine verringerte Wandstärke
auf. Darüber hinaus sind in den Bereichen 33 der
Trennwände 6 auch Zentrierkerben 34 ausgebildet,
so daß insgesamt sichergestelit ist, daß ein Brückenmetall 24 zur
Verschaltung eines an den Klemmenanschlußblock 1 angeschlossenen
Drehstrommotors in Sternschaltung richtig, sicher und ohne zu großen
Kraftaufwand auf die Steckerteile 8 der drei nebeneinander
angeordneten Anschlußkörper 4 aufgesteckt
bzw. in das Gehäuse 3 eingesteckt werden kann.
Durch das dadurch ermöglichte weite Aufstecken des Brückenmetalls 24 auf
die Steckerteile 8 bleibt außerdem die Steckbarkeit
der Steckerteile 8 erhalten, so daß auf die Steckerteile 8 auch
bei aufgestecktem Brückenmetall 24 noch die korrespondierenden
Buchsenkontakte eines Anschlußsteckers 9 aufgesteckt
werden können.
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Neben
einem oder drei wahlweise einsteckbaren Brückenmetallen 24 weist
der Klemmenanschlußblock 1 als weiteres Metallteil
noch ein elektrisch leitendes PE-Anschlußteil 35 auf,
welches insbesondere in 8 dargestellt ist. Mit Hilfe
des PE-Anschlußteils 35 kann auf besonders einfache Art
und Weise ein vom Drehstrommotor kommender PE-Leiter, der an den
entsprechenden Anschlußkörper 4 angeschlossen
ist, mit dem Motorgehäuse als Erdanschluß verbunden
werden. Das PE-Anschlußteil 35, bei dem es sich
um ein einfaches Stanzteil handelt, ist etwa U-förmig ausgebildet,
wobei an den beiden U-Schenkeln 36 jeweils eine Rastnase 37 ausgebildet
ist, mit deren Hilfe das PE-Anschlußteil 35 einfach
in einer entsprechenden Aufnahme 38 am Gehäuse 3 eingerastet
werden kann. In der Aufnahme 38 sind dabei – hier
nicht dargestellte – korrespondierende Rastausnehmungen
zur Verrastung der Rastnasen 37 ausgebildet.
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Zur
einfachen und sicheren Realisierung der elektrischen Verbindung
zwischen dem für den Anschluß eines PE-Leiters
vorgesehenen Anschlußkörper 4 und dem
PE-Anschlußteil 35 weist der U-Rücken 39 des
PE-Anschlußteils 35 ein etwa gabelförmiges
Kontaktelement 40 auf, welches im eingerasteten Zustand
des PE-Anschlußteils 35 den Anschlußkörper 4 im
Bereich des Metallteils 16 klemmend kontaktiert. Die elektrisch
leitende Verbindung zwischen dem PE-Anschlußteil 35 und
dem Statorgehäuse 2 erfolgt einfach dadurch, daß das
PE-Anschlußteil 35 – und damit auch das
Gehäuse 3 – mit zwei Schrauben 41 am
Statorgehäuse 2 festgeschraubt wird. Die Befestigung
des Gehäuses 3 am Statorgehäuse 2 kann
alternativ oder zusätzlich auch über eine Rastverbindung
erfolgen.
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Zum
einfachen Zusammenbau des Klemmenanschlußblocks 1 weist
das Gehäuse 3 einen Gehäusedeckel 42 und
einen kastenförmigen Gehäusegrundkörper 43 auf,
die über entsprechende Rastelemente miteinander verbunden
werden können. In dem Gehäusedeckel 42 sind
die Leitereinführungsöffnungen 5 und
die Betätigungsöffnungen 20 ausgebildet,
während in dem Gehäusegrundkörper 43 die
einzelnen Anschlußkörper 4 sowie das
Brückenmetall 24 bzw. die Brückenmetalle 24 sowie
das PE-Anschlußteil 35 eingesetzt werden.
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Wie
aus 2 erkennbar ist, können auf der externen
Anschlußseite des Klemmenanschlußblocks 1 zwei
Anschlußstecker 9 zum Anschluß von je weils
fünf externen Leitern, insbesondere der Versorgungsleitungen
L1, L2 und L3 für einen Drehstrommotor in das Gehäuse 3 eingesteckt
und mit den entsprechenden Steckerteilen 8 der Anschlußkörper 4 elektrisch
leitend verbunden werden. Dabei gibt es eine Vielzahl von Ausführungsformen
der möglichen Anschlußstecker 9, die
sich insbesondere durch die unterschiedlichen Anschlußmöglichkeiten für
die anzuschließenden externen Leiter unterscheiden. So
können Anschlußstecker mit Schraub-, Federkraft-,
Crimp- und Schneidklemmkontakten verwendet werden. Darüber
hinaus besteht jedoch auch die Möglichkeit, daß die
Anschlußstecker 9 direkt mit entsprechenden Kontakten
einer Leiterplatte verbunden werden, so daß die Anschlußstecker
keine Anschlußkontakte für anzuschließende
Leiter sondern Stiftkontakte zur Verbindung mit Leiterbahnen der Leiterplatte
aufweisen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 3934981
C2 [0003, 0004]
- - DE 102004046471 B3 [0011]