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Die
Erfindung betrifft einen Anschlusskasten für eine elektrische Maschine
wie z. B. einen Elektromotor oder Generator, in die Kabelverschraubungen für Zuleitungen
geführt
werden müssen.
Beispiele für Elektromotoren,
die einen derartigen Anschlusskasten aufweisen, sind Drehstromasynchronmotoren, Synchronmaschinen
oder Gleichstrommaschinen.
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Je
nach Umgebung, in der derartige elektrische Maschinen betrieben
werden, müssen
von dem Anschlusskasten bestimmte Schutzarten eingehalten werden.
Unterschiedliche Schutzarten erfordern unterschiedliche Maßnahmen
zum Schutz vor Feuchtigkeit, Staub und Zugriff etc., die auch von
dem Anschlusskasten eingehalten werden müssen.
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Der
Anschlusskasten enthält
Anschlussmittel, an die der Benutzer der elektrischen Maschine Leitungen
zu deren Stromversorgung anschließen kann. Beispielsweise sind
bei einem Drehstromasynchronmotor diese Anschlussmittel auf einem
Klemmbrett implementiert, an das die Ständerleitungen der Asynchronmaschine
im vorkonfektionierten Zustand bereits angeschlossen sind. An ein
solches Klemmbrett schließt
der Kunde nun die Zuleitungen an, um die Wicklungen der elektrischen
Maschine mit Strom zu versorgen.
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Neben
den Zuleitungen zur Stromversorgung werden häufig auch Signalleitungen in
den Anschlusskasten geführt
und dort kontaktiert, die zur Motorüberwachung oder zum Motorschutz
verwendet werden. Derartige Leitungen werden meist auf Lüsterklemmen
innerhalb des Anschlusskastens separat befestigt.
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Weiterhin
ist innerhalb des Anschlusskastens ein Erdungsanschluss vorzusehen, über den
ein Erdungskabel zur Erdung des Gehäuses der elektrischen Maschine
angeschlossen werden kann.
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Der
Anschlusskasten ist in der Regel fest auf dem Gehäuse der
elektrischen Maschine montiert. Da die Einbauverhältnisse
der elektrischen Maschine beim Kunden im vorhinein in der Regel
nicht bekannt sind, können
die Positionen und die Ausrichtungen des Anschlusskastens häufig innerhalb
gewisser Grenzen noch beim Einbau der elektrischen Maschine variiert
werden, um den vor Ort herrschenden Einbauverhältnissen gerecht zu werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Anschlusskasten für eine elektrische
Maschine bereitzustellen, der möglichst
flexibel auf dem Gehäuse
der elektrischen Maschine positionierbar ist.
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Die
Aufgabe wird durch einen Anschlusskasten für eine elektrische Maschine
gelöst,
wobei der Anschlusskasten
- – einen Deckel und
- – elektrische
Kontakte aufweisende Anschlussmittel für Zuleitungen der elektrischen
Maschine
umfasst, wobei der Deckel ein Durchgangsloch aufweist
und der Anschlusskasten derart gestaltet ist, dass eine zur Montage
des Anschlusskastens an einem Gehäuse der elektrischen Maschine
geeignete Befestigungsschraube durch das Durchgangsloch durch den
Anschlusskasten hindurch geführt
werden kann, um in ein Innengewinde innerhalb des Gehäuses einzugreifen.
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Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die größtmögliche Flexibilität bei der
Montage des Anschlusskastens auf der elektrischen Maschine bezüglich eines
geeigneten Drehwinkels dann gegeben ist, wenn der Anschlusskasten
mit nur einer einzigen Befestigungsschraube endgültig auf dem Gehäuse der
elektrischen Maschine positioniert wird, wobei die Befestigungsschraube
insbesondere zentral durch den Deckel des Anschlusskastens und den Anschlusskasten
selbst geführt
wird. Wenn die Befestigungsschraube in das Gewinde des Gehäuses der
elektrischen Maschine eingedreht und festgezogen wird, drückt der
Schraubenkopf den Deckel und damit den kompletten Anschlusskasten
an das Gehäuse
der elektrischen Ma schine heran. Auf diese Art und Weise kann der
Anschlusskasten mit sehr geringem Montageaufwand und sehr schnell
an der elektrischen Maschine befestigt werden.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Anschlusskasten
durch Festziehen der Befestigungsschraube in einer bezüglich eines
Drehwinkels gewählten
Position fixierbar. Bevor die Befestigungsschraube angezogen wird,
kann eine Ausrichtung des Anschlusskastens auf dem Maschinengehäuse frei
gewählt
werden. Sobald eine geeignete Montageposition auf diese Art und
Weise ermittelt wurde, wird die Befestigungsschraube angezogen und
somit bezüglich
ihrer Position und Ausrichtung auf dem Gehäuse der elektrischen Maschine
fixiert. Die Ausrichtung des Anschlusskastens kann hierbei um bis
zu 360° insbesondere
stufenlos variiert werden. Alternativ ist auch eine Rasterung denkbar,
die es dem Benutzer erlaubt, den Drehwinkel in diskreten Winkelschritten
zu wählen.
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Eine
vorteilhafte Ausführungsform
der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlusskasten
einen Sockel zur direkten Montage am Gehäuse der elektrischen Maschine,
einen Rahmen und ein im Sockel angeordnetes Klemmbrett umfasst,
wobei das Klemmbrett die Anschlussmittel aufweist und der Rahmen
auf dem Sockel um 360° insbesondere
stufenlos drehbar lagerbar oder in einem vorgegebenen Raster positionierbar
oder fixierbar ist, solange die Befestigungsschraube nicht in das
Innengewinde eingeschraubt ist. Bei dieser Ausführungsform wird zunächst das
Klemmbrett in den Sockel am Gehäuse
der Maschine z. B. mit einer oder mehreren Schrauben fixiert. Der
Sockel weist insbesondere eine runde Grundfläche auf. Anschließend wird
der Rahmen auf den Sockel aufgeschnappt. Der Rahmen ist zunächst auf
dem Sockel frei drehbar, so dass eine gewünschte Ausrichtung des Rahmens, die
zum Anschluss der Zuleitungen geeignet ist, gewählt werden kann. Im Anschluss
daran wird der Deckel auf den Rahmen gesetzt und die Befestigungsschraube
durch das Durchgangsloch und durch den Anschlusskasten hindurch
in das Innengewinde des Maschinengehäuses eingeschraubt. Durch das
Einschrauben der Befesti gungsschraube wird der komplette Anschlusskasten
in der zuvor gewählten
Position am Gehäuse
der elektrischen Maschine fixiert.
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Hierbei
ist eine Ausführungsform
der Erfindung vorteilhaft, bei der das Klemmbrett erste Befestigungsmittel
zu unverlierbaren und spielbehafteten Halterung des Rahmens umfasst.
Auf diese Art und Weise kann zunächst
der Rahmen vom Klemmbrett auch ohne Befestigungsschraube unverlierbar
gehaltert werden, wobei jedoch der Rahmen durch die spielbehaftete
Auslegung auf dem Sockel noch um bis zu 360° frei gedreht werden kann.
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Weiterhin
ist eine Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, bei der das Klemmbrett
zweite Befestigungsmittel zur unverlierbaren Halterung des Rahmens
umfasst, die geeignet sind, den Rahmen auf den Sockel zu pressen,
so dass der Rahmen nicht mehr frei auf dem Sockel drehbar ist. Durch
die zweiten Befestigungsmittel kann erreicht werden, dass die zunächst gewählte Wunschposition
des Rahmens bereits fixiert wird, bevor die Befestigungsschraube
angezogen werden muss. Wenn dann im Anschluss die Befestigungsschraube
durch den Deckel des Anschlusskastens in das Innengewinde des Gehäuses der
elektrischen Maschine eingedreht wird, kann die Ausrichtung des
Anschlusskastens nicht mehr so einfach unabsichtlich verändert werden.
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Eine
besonders einfache Vormontage des Rahmens auf dem Gehäuse der
elektrischen Maschine wird in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung
der Erfindung dadurch realisiert, dass die Befestigungsmittel als
Schnappverbinder ausgestaltet sind. Durch die als Schnappverbinder
ausgeführten
ersten Befestigungsmittel wird zunächst eine unverlierbare aber spielbehaftete
Halterung des Rahmens auf dem Sockel und damit auf dem Gehäuse der
elektrischen Maschine bewirkt. Nach der Wahl der Wunschposition
bzw. der Ausrichtung des Rahmens auf dem Sockel können anschließend die
ebenfalls als Schnappverbinder ausgeführten zweiten Befestigungsmittel betätigt werden,
die die spielbehaftete Halterung des Rahmens durch eine Pressver bindung
ablöst
und somit ein Verdrehen des Rahmens verhindert. Alternativ sind
z. B. auch Federelemente mit Fixierpositionen denkbar.
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Um
bei der Montage eine Durchbiegung bzw. Beschädigung des Deckels des Anschlusskastens
zu vermeiden, ist eine Ausführungsform
der Erfindung vorteilhaft, bei der das Klemmbrett ein in dessen
Zentrum angeordnetes Abstützelement
aufweist, welches von einer Bohrung durchdrungen ist, durch die die
Befestigungsschraube innerhalb des Anschlusskastens geführt werden
kann, wobei das Abstützelement
derart beschaffen ist, dass der Deckel und der Sockel durch Festziehen
der Befestigungsschraube an das Abstützelement anpressbar sind.
Ein derartiges Abstützelement
kann die Form eines Doms aufweisen, welcher beidseitig am Gehäuse des
Anschlusskastens, d. h. am Deckel und gegenüberliegend am Sockel, anliegt.
Durch Anziehen der Befestigungsschraube würde ohne diesen Dom der Deckel gegen
den Sockel gebogen. Dadurch, dass Deckel und Sockel durch den Dom
voneinander getrennt sind, wird eine derartige Durchbiegung, die
zur Beschädigung
des Anschlusskastens führen
kann, vermieden.
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Eine
elektrische Maschine, insbesondere ein Elektromotor, mit einem Anschlusskasten,
nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen, bei der die Anschlussmittel
des Anschlusskastens mit Wickelenden einer Wicklung der elektrischen
Maschine elektrisch verbunden sind, bietet einem Kunden eine größtmögliche Flexibilität beim Einbau
der Maschine in eine bestehende Infrastruktur. Dies ist insbesondere
dadurch begründet,
dass der Kunde den Anschlusskasten in jeder beliebigen Position
bezüglich
des Drehwinkels auf der Maschine montieren kann.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiele näher beschrieben
und erläutert.
Es zeigen:
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1 einen
Elektromotor mit einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Anschlusskastens,
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2 einen
Sockel und ein Klemmbrett des Anschlusskastens,
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3 einen
auf dem Sockel montierten Rahmen des Anschlusskastens,
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4 eine
erste Ausführungsform
eines Klemmbretts des Anschlusskastens,
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5 die
Rückseite
des Klemmbretts gemäß der ersten
Ausführungsform
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6 das
Klemmbrett nach 4 nach dessen Montage an einem
Gehäuse
eines Elektromotors,
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7 eine
zweite Ausführungsform
eines Klemmbretts des Anschlusskastens,
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8 die
Rückseite
des Klemmbretts gemäß der zweiten
Ausführungsform
und
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9 das
Klemmbrett nach 6 nach dessen Montage an einem
Gehäuse
eines Elektromotors.
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1 zeigt
einen Elektromotor 11 mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anschlusskastens 1.
Bei dem Elektromotor 11 handelt es sich um eine dreiphasige
Asynchronmaschine mit Kurzschlussläufer. Innerhalb des Anschlusskastens 1 befinden
sich Anschlussmittel, an die Drehstromzuleitungen angeschlossen
werden können,
um die Ständerwicklungen
des Elektromotors 11 mit Strom zu versorgen und somit die
Maschine anzutreiben. Der Anschlusskasten 1 weist Bohrungen 12 auf, durch
die die Zuleitungen in den Anschlusskasten 1 geführt werden
können
und an dem diese mittels Kabelverschraubungen fixiert werden können.
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Ferner
ist von dem hier geschlossen dargestellten Anschlusskasten 1 ein
Deckel 2 zu erkennen, der mit Hilfe einer Befestigungsschraube 4,
die durch eine zentrale Bohrung des Deckels 2 geführt wird
und in ein Gewinde innerhalb eines Gehäuses des Elektromotors 11 eingreift,
auf einem Rahmen 6 befestigt ist. Wird diese Befestigungsschraube 4 gelöst, so kann
zum Einen der Deckel 2 abgenommen werden, beispielsweise
um die durch die Bohrung 12 geführten Zuleitungen mit den Ständerwicklungen
des Elektromotors zu kontaktieren. Zum Anderen ist der Rahmen 6 des
Anschlusskastens 1 nach dem Entfernen der Befestigungsschraube 4 frei
auf der elektrischen Maschine drehbar. So kann z. B. aufgrund spezieller Einbaubedingungen
eine andere als die dargestellte Ausrichtung des Anschlusskastens 1 gewählt werden.
Dies kann zum Beispiel aufgrund einer bestimmten Kabelführung der
Zuleitungen nützlich
sein.
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Im
Anschluss daran wird der Deckel 2 wieder auf dem Rahmen 6 aufgesetzt
und die Befestigungsschraube 4 angezogen. Nachdem die Befestigungsschraube 4 fest
angezogen wurde, ist der Rahmen 6 bezüglich seiner Ausrichtung fixiert.
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2 zeigt
einen Sockel 5 und ein Klemmbrett 7 des in 1 dargestellten
Anschlusskastens 1. Das Klemmbrett 7 umfasst drei
elektrische Kontakte 3, an die die Phasenkabel der dreiphasigen
Zuleitungen angeschlossen werden können. Darüber hinaus ist ein Erdungsanschluss 12 vorhanden, über den
das Gehäuse
der elektrischen Maschine geerdet werden kann. Das Klemmbrett 7 und
der Sockel 5 sind mit einer Schraube 13 fest mit
dem Gehäuse
des Elektromotors 11 verbunden.
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3 zeigt
einen auf dem Sockel 5 montierten Rahmen 6 des
Anschlusskastens 1. Der Rahmen 6 wird auf dem
Sockel 5 aufgesetzt und von ersten Befestigungsmitteln 8,
die als Schnappverbinder ausgeführt
sind und Teil des Klemmbretts 7 sind, gehaltert. Die Schnappverbinder
sorgen dafür,
dass nach deren Einschnappen der Rahmen 6 am Sockel 5 und
am Klemmbrett 7 spielbehaftet gehaltert wird. Jedoch ist
der Rahmen 6 noch innerhalb von 360° frei auf dem Sockel 5 drehbar.
So kann ein Anwender den Rahmen in eine von ihm gewünschte Position bzw.
Ausrichtung bringen.
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Das
Klemmbrett 7 umfasst ein domförmiges Abstützelement 10, welches
mittig von einer Bohrung durchdrungen wird. Nachdem der Anwender
die Position des Rahmens 6 einmal festgelegt hat und die Zuleitungen
am Klemmbrett 7 montiert hat, wird der in 1 gezeigte
Deckel 2 auf den Rahmen 6 aufgesetzt und die Befestigungsschraube 4 durch
die Bohrung des Deckels 2 und durch die Bohrung des Abstützelementes 10 hindurchgeführt und
innerhalb des Innengewindes im Gehäuse des Elektromotors verschraubt.
Beim Festziehen der Befestigungsschraube 4 wird der Deckel 2 an
das Abstützelement 10 gedrückt und
der Sockel 5 gegen das Maschinengehäuse. Der gesamte Anschlusskasten 1 wird
somit in der einmal gewählten
Position bzw. Ausrichtung fixiert. Gleichzeitig mit der Fixierung
werden Deckel 2, Rahmen 6 und Sockel 5 aufeinandergedrückt, so
dass zwischen diesen Elementen angeordnete Dichtungen einen staub-
und feuchtigkeitsgeschützten
Verschluss des Anschlusskastens 1 gewährleisten.
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Das
Abstützelement 10 ist
nicht zwingend erforderlich. Insbesondere dann, wenn der Deckel 2 genügend steif
ausgeführt
ist, kann dieser auch allein die von der Befestigungsschraube 4 erzeugte
Spannung aufnehmen.
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4 zeigt
eine erste Ausführungsform
eines Klemmbretts 7 des Anschlusskastens 1. Das Klemmbrett 7 umfasst
drei elektrische Kontakte zum Anschluss von kundenseitigen Zuleitungen
z. B. mit Schrauben und Dachscheiben. Alternativ könnten die Kontaktstellen
auch als Gewindebolzen mit Mutter oder in Cage-Clamp-Technik ausgeführt werden.
Innerhalb des Klemmbretts 7 ist eine integrierte Sternpunktbrücke ausgeführt, so
dass das Klemmbrett 7 und damit der Elektromotor für den Betrieb
in Sternschaltung vorgesehen ist. Neben dem bereits erläuterten
domförmigen
Abstützelement 10 sind
als Schnapphaken vorgesehene ausgeführte erste und zweite Befestigungsmittel 8, 9 vorgesehen.
Hierbei sind die ersten Befestigungsmittel 8 derart gestaltet, dass
sie den Rahmen 6 des Anschlusskastens 1 spielbehaftet
haltern, so dass dieser zwar unverlierbar ist, jedoch noch auf dem
Sockel 5 verdreht werden kann. Das zweite Befestigungsmittel 9 ist
im Vergleich zum ersten Befestigungsmittel 8 länger ausgeführt. Zum
Verdrehen des Rahmens 6 müssen diese längeren Schnapphaken
zunächst
gelöst
werden. Erst wenn die genaue Winkellage des Rahmens 6 gewählt wurde, werden
diese Schnapphaken über den
Bund des Rahmens 6 nach außen geschnappt, wodurch der
Rahmen 6 des Anschlusskastens 1 nach unten auf
dem Sockel 5 und damit auf das Motorgehäuse gepresst wird. Die Lage
des Rahmens 6 wird dadurch kraftschlüssig fixiert.
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5 zeigt
die Rückseite
des Klemmbretts 7 gemäß der ersten
Ausführungsform.
Die zur Kontaktierung der Zuleitungen vorgesehenen elektrischen Kontakte 3 sind
von unten zu erkennen. Ferner ist ein Kontaktblech 16 zu
erkennen, mit dem der Erdungskontakt zum Motorengehäuse hergestellt
wird. Das Klemmbrett 7 umfasst weiterhin zwei den Steckkontakten
voreilenden Fixierstifte 14, die eine sichere Steckverbindung
gewährleisten
sollen. Darüber
hinaus ist eine Dichtung 15 des Klemmbretts 7 zu
erkennen, mit der eine Abdichtung zum Motorinnenraum realisiert
wird.
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6 zeigt
das Klemmbrett 7 nach 4 nach dessen
Montage an einem Gehäuse
des Elektromotors 11. Die als Schnapphaken ausgeführten ersten
und zweiten Befestigungsmittel 8, 9 sind über den
Kragen des Rahmens 6 geschnappt, so dass dieser in seiner
Position fixiert ist und nicht mehr verdreht werden kann. Um den
Rahmen 6 erneut zu verdrehen, müssten die zweiten Befestigungsmittel 9 gelöst werden.
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7 zeigt
eine zweite Ausführungsform
eines Klemmbretts 7 des Anschlusskastens 1. Im
Gegensatz zur ersten Ausführungsform
gemäß den 4 bis 6 ist
das hier dargestellte Klemmbrett 7 sowohl für den Betrieb
im Stern als auch im Dreieck verwendbar. Um dies zu ermöglichen,
umfasst das Klemmbrett 7 wechselbare Brücken 17, die vom Anwender
gemäß der gewünschten
Verschaltung gesteckt werden können.
Nicht verwendete Brücken 17 können in
einer Depottasche 18 untergebracht werden. Die zweite Ausführungsform
des Klemmbretts 7 umfasst zusätzlich noch weitere Anschlussstellen 19, über die
zwei Motorschutzleitungen angeschlossen werden können.
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8 zeigt
schließlich
die Rückseite
des Klemmbretts 7 gemäß der zweiten
Ausführungsform. Wirkungsgleiche
Elemente tragen dieselben Bezugszeichen wie in 5.
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9 zeigt
hingegen das Klemmbrett 7 nach 6 nach dessen
Montage an einem Gehäuse
eines Elektromotors. Bezüglich
der Montage innerhalb des Anschlusskastens 1 und am Gehäuse des
Elektromotors unterscheiden sich die Klemmbretter gemäß 4 bis 6 bzw.
gemäß 7 bis 9 nicht.
Es sind ferner die weiteren Anschlussstellen 19 erkennbar, über die
zwei Motorschutzleitungen angeschlossen werden können.