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Die
Erfindung betrifft einen Anschlusskasten, insbesondere für eine Elektromaschine.
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Es
ist bekannt, bei elektrischen Verbindungen zwischen zwei Leitungen
einen mit der ersten Leitung verbundenen Kabelschuh auf einen mit
der zweiten Leitung verbundenen Steckerstifte aufzusetzen und mittels
einer Mutter festzuschrauben.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Anschlusskasten,
insbesondere für eine
Elektromaschine, weiterzubilden, wobei die Sicherheit erhöht sein
soll.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe bei dem Anschlusskasten, insbesondere für eine Elektromaschine, nach
den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Wichtige
Merkmale der Erfindung bei dem Anschlusskasten, insbesondere für eine Elektromaschine,
sind, dass
der Anschlusskasten einen Raumbereich für elektrische
Verbindungen umfasst,
wobei Stifte auf einem Träger vorgesehen
sind,
wobei zur elektrischen Verbindung auf einen jeweiligen
Stift ein jeweiliger zugehöriger
Kabelschuh aufgesetzt und verbunden ist,
wobei jeder Kabelschuh
am Endbereich einer jeweils zugehörigen Leitung vorgesehen und
mit dieser elektrisch verbunden ist,
wobei ein Anpressbügelteil
vorgesehen ist, das beim Verbinden mit dem Träger ein Andrücken eines
jeweiligen, auf den jeweiligen Stift aufgesetzten Kabelschuhs an
den Träger
bewirkt ist.
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Von
Vorteil ist dabei, dass bei der elektrischen Verbindung ein möglichst
guter Kontakt realisierbar ist und somit ein möglichst geringer elektrischer
Kontaktwiderstand erreichbar ist. Außerdem ist der Kontakt gesichert,
indem Federelemente den Kontakt sichern. Auf ein Schraubgewinde
und eine zugehörige
Mutter zum andrücken
des Kabelschuhs kann verzichtet werden. Somit ist die erfindungsgemäße Verbindung
schnell und einfach sowie kostengünstig herstellbar.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung sind am Anpressbügelteil
ein Federelement und ein Andrückteil
derart angeordnet, dass beim Verbinden der Kabelschuh vom Andrückteil auf
den Träger
angedrückt
wird, insbesondere wobei das Federelement zwischen Anpressbügelteil
und Andrückteil
angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Andrückteil in seiner
Ausformung dem zugeordneten Kabelschuh entsprechend ausformbar ist.
Somit ist eine zusätzliche
Sicherheit erreichbar.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Kabelschuh eine ihm
eineindeutig zugeordnete geometrische Form auf, so dass der Kabelschuh
nur in denjenigen räumlichen
Bereich einführbar
ist, in welchem ein Aufsetzen des Kabelschuhs auf dem zur Verbindung
mit dem Kabelschuh vorgesehenen Stift ermöglicht ist. Von Vorteil ist
dabei, dass durch die geometrische Formgebung eine Codierung erreicht ist
und eine Sicherheit bei der Zuordnung des Kabelschuhs zu dem ihn
aufnehmenden Bereich.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung sind im Anschlusskasten in Kabelrichtung
seriell nacheinander angeordnet:
- – ein Raumbereich
für Dichtung,
insbesondere für ein
mehrstufiges Dichtungssystem, durch welchen ein von außen zugeführtes Kabel
hindurch geführt
wird ins Innere des Anschlusskastens,
- – ein
Raumbereich als Aufnahmebereich für das Kabel, insbesondere zum
mechanischen Fixieren des Kabels und/oder zur Aufnahme des Kabelschirm
des Kabels,
- – ein
Raumbereich für
Filterelemente und/oder zur Kabelentlastung
- – ein
Raumbereich zum Fixieren der Kabelleitungsadern
- – ein
Raumbereich für
elektrische Verbindungen, insbesondere Klemmverbindungen.
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Von
Vorteil ist dabei, dass die einzelnen Funktionalitäten des
Anschlusskastens nicht integriert sondern in einen jeweiligen Raumbereich
verlagert sind. Auf diese Weise ist jede Funktionalität optimierbar
und zwar jeweils einzeln für
sich. Somit ist jede Funktionalität optimal bereit stellbar.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist direkt benachbart zum Raumbereich 10 für elektrische Verbindungen
ein Raumbereich für
Sicherungen angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass Sicherungen
im Bereich des Anschlusskastens nachfolgend zum abgedichteten Raumbereich
angeordnet werden. Somit sind dann die Sicherungen geschützt und
nach dem Bereich der Kontaktierung anordenbar.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Anschlusskasten ein
Anschlusskastenunterteil und ein darauf aufsetzbares Anschlusskastenoberteil,
wobei
der Träger
mit dem Anschlusskastenunterteil verbunden oder einstückig ausgeführt ist,
wobei
das Anschlusskastenunterteil im Raumbereich 8 für Filterelemente
und/oder zur Kabelentlastung und/oder im Raumbereich 9 zum
Fixieren der Kabelleitungsadern jeweils halbschalenförmig ausgeformt ist,
wobei
das Anschlusskastenoberteil entsprechende halbschalenförmige Ausformungen
aufweist, so dass beim Aufsetzen des Anschlusskastenoberteils die
jeweilige Leitung von den halbschalenförmigen Ausformungen umfasst
ist. Von Vorteil ist dabei, dass die hochfrequenzmäßige Filterung
ohne zusätzlichen Aufwand
oder zusätzliche
Elemente ausführbar
ist. Hierfür
sind nur die genannten Teilbereiche oder Ausformungen in den sowieso
vorhandenen Teilen vorzusehen.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die halbschalenförmigen Ausformungen
aus Ferritmaterial gefertigt. Von Vorteil ist dabei, dass eine besonders
einfache und wenig materialaufwendige Realisierung ermöglicht ist.
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Bei
einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung sind eine Leitung oder
Leitungen jeweils durch einen Ferritkern geführt, insbesondere im Raumbereich
für Filterelemente
und/oder zur Kabelentlastung. Von Vorteil ist dabei, dass eine Filterung
in einfacher Weise ermöglicht
ist.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Anpressbügelteil
zumindest mittels eines Drehgelenks mit dem Träger und/oder dem Anschlusskastenunterteil
verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass das Anpressbügelteil
drehbar ist und somit einfach schließbar ist, wobei es eine vorgesehene
Bahn ausführt.
Somit ist das Verbinden des Anpressbügelteils mit dem Träger in definierter,
also vorbestimmbarer Weise, ausführbar.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung sind derart keilförmige Ausformungen
der Teile oder Keilförmige
Teile zusätzlich
derart im Raumbereich für elektrische
Verbindungen vorgesehen, dass bei Verbinden des Anpressbügelteils
mit dem Träger
der jeweilige Kabelschuh auf dem Stift verspannt wird, insbesondere
wobei der Kabelschuh einen Schlitz aufweist, insbesondere einen
vom Stift aus gesehen radial ausgerichteten Schlitz. Von Vorteil
ist dabei, dass eine Klemmverbindung zwischen Stift und Kabelschuh
bewirkbar ist.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung weist ein Stift Kerben oder Zähne auf.
Von Vorteil ist dabei, dass ein Herausrutschen des Kabelschuhs nach
dessen Aufsetzen auf den Stift verhindert oder zumindest erschwert
wird.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist auf dem Träger ein Steckverbinderteil
angeordnet und das Anpressbügelteil
weist ein Arretiermittel, insbesondere einen Arretierstift oder
Arretiervorsprung, auf zum Fixieren des Gegensteckverbinderteils
beim Verbinden des Anpressbügelteils
mit dem Träger. Von
Vorteil ist dabei, dass die Steckverbindung sicherbar ist. Mittels
der Steckverbindung sind vorzugsweise Signalleitungen, also keine
gefährlichen Spannungen, übertragbar.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Sicherungskontakt derart
vorgesehen, dass bei Verbinden des Anpressbügelteils mit dem Träger und/oder
beim verbinden des Anschlusskastenoberteils mit dem Anschlusskastenunterteil
ein Meldesignal erzeugbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Sicherheit
erhöhbar
ist, indem das Meldesignal zur Verhinderung der Freigabe der Versorgungsspannung verwendet
wird.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung ragt der Stift zumindest teilweise
durch eine Ausnehmung im Träger
hindurch, wobei am hindurchragenden Teil des Stiftes ein Schraubgewinde
vorgesehen ist, insbesondere zum Schraubverbinden zur Herstellung einer
elektrischen Verbindung. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache
und wenig aufwendige Verbindung anwendbar ist.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung sind Teilbereiche des Anpressbügelteils
aus Ferritmaterial gefertigt zur Bildung der halbschalenförmigen Bereiche.
Von Vorteil ist dabei, dass eine Hochfrequenzfilterung mit geringem
Aufwand ermöglicht
ist. Insbesondere sind nur die Leitungen einzulegen in die vorgesehenen
Aufnahmebereiche. Ein Einfädeln
in einen Ring ist verzichtbar.
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- 1
- Ader
eines Leitungskabels
- 2
- Kabelmantel
- 3
- Kabelschuh
- 4
- Sicherung
- 5
- Stift,
insbesondere Stiftbolzen
- 6
- Raumbereich
für ein
Dichtungssystem, insbesondere für
ein mehrstufiges Dichtungssystem
- 7
- Aufnahmebereich
für Kabelschirm
- 8
- Raumbereich
für Filterelemente
und/oder Kabelentlastung
- 9
- Raumbereich
zum Fixieren der Kabeladern
- 10
- Raumbereich
für Klemmverbinden
- 11
- Raumbereich
für Sicherungen
- 12
- Steckverbinderunterteil
- 13
- Steckverbinderteil
- 14
- Kabelschirm
- 15
- Drehgelenk
- 20
- Sicherungskontakt
- 21
- Verbindungsschraube
- 22
- Andrückteil
- 23
- Federelement
- 24
- Anpressbügelteil
- 25
- Andrückteil
- 30
- Kerben
- 31
- Auflagebereich
des Kabelschuhs
- 32
- Übergangsbereich
mit Durchmessererweiterung
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Die
Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
In der 1 ist
ein Steckverbinderunterteil 12 gezeigt, wobei die Darstellung
in Draufsicht auf den zum Gegensteckverbinderteil offenen Bereich
gewählt
ist.
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In
der 2 ist der ein Träger 33 des Steckverbinderunterteils 12 und
ein Anpressbügelteil 24 für den Raumbereich 10 in
schematischer Querschnittsdarstellung gezeigt, wobei der Anpressbügel 24 am
Drehgelenk 15 drehbar lagerbar ist.
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In
der 3 ist ein Stift 5 näher dargestellt aus seitlicher
Blickrichtung.
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Insbesondere
ist das Steckverbinderunterteil 12 als Anschlusskastenunterteil
eines Motoranschlusskastens vorsehbar. Dies bedeutet, dass die Statorwicklungsleitungen
der Statorwicklung des Elektromotors dem Steckverbinderunterteil
zugeführt sind
und mit dortigen Kabelschuhen, vorzugsweise die in 1 und 2 gezeigten
und in 3 näher dargestellten
Stifte 5, elektrisch verbunden werden.
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Die
von außen
zugeführten
Versorgungsleitungen werden auf diese Kabelschuhe, insbesondere also
die Stifte 5, geführt,
indem die Ösen
der am Ende der Versorgungsleitungen vorgesehenen Kabelschuhe auf
den Stift eingefädelt
werden. Bei Verschließen,
also Zuklappen, des Anpressbügelteils 24 werden
die auf den Stiften aufgesteckten Kabelschuhe 3 mittels
der Andrückteile 22 angedrückt, wobei zwischen
Andrückteilen 22 und
dem Anpressbügelteil
Federelemente 23 angeordnet sind.
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In 2 ist
auch gezeigt, dass jedes Andrückteil 22 jedem
Stift 5 separat zugeordnet ist. Darüber hinaus ist aber auch ein
Andrückteil 25 gezeigt, das
sich über
mehrere Stifte 5 erstreckt. Dieses Andrückteil 25 ist also
derart breit, dass es für
das Andrücken
mehrerer Kabelschuhe 3 geeignet ist.
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In 1 ist
der modulare Aufbau des Steckverbinderunterteils gezeigt. Dabei
sind den verschiedenen Funktionalitäten jeweilige Raumbereiche
zugeordnet, die separat und seriell angeordnet sind. Somit ist die
mechanische Isolationsstelle und der elektrische Kontaktbereich
räumlich
voneinander entkoppelt. Somit ist jede Funktionalität, also elektrische
Kontaktierung, mechanische Befestigung, EMV Anbindung, Abdichtung
gegen Fremdkörper
und Flüssigkeiten,
getrennt optimierbar.
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Dabei
werden die von außen
kommenden Leitungen, insbesondere Versorgungsleitungen und Signalleitungen,
zunächst
in einen Raumbereich 6 für ein Dichtungssystem, insbesondere
für ein
mehrstufiges Dichtungssystem, geführt. Dabei sind nacheinander
derartige Dichtungen vorgesehen, dass eine sehr hohe Schutzart auch
im Bereich der Kabeldurchführung
durch die Gehäusewand
erreichbar ist.
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Das
Kabel wird mit seinem Kabelmantel durch den Raumbereich 6 hindurchgeführt und
im nachfolgenden Raumbereich 7 ohne Kabelmantel, also abisoliert,
angeordnet.
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Auf
den Raumbereich 6 folgend ist ein Aufnahmebereich 7 für den Kabelschirm 14 des
Kabels vorgesehen. Somit ist hier eine vollflächige Kabelschirmauflage ermöglicht.
Außerdem
erfolgt dort dann auch eine mechanische Arretierung der Kabel und
Leitungsadern des Kabels. Auf diese Weise ist der weiter nachfolgende
Innenraum der Steckverbindung elektromagnetisch gut abschirmbar,
insbesondere wird also eine hohe Elektromagnetische Verträglichkeit
erreichbar.
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Die
Adern beziehungsweise Leitungen 1 der Kabel werden dann
einem Raumbereich 8 für
Filterelemente und/oder Kabelentlastung zugeführt. In diesem Raumbereich
besteht also etwas Bewegungsmöglichkeit
für die
Leitungen, so dass eine mechanisch Entlastung der Leitungen 1 erreicht
wird. Darüber
hinaus ermöglicht
dieser Raumbereich das Anbringen von Mitteln zur Bedämpfung hochfrequenter Störsignale.
Hierzu ist auf jede Leitung 1 ein Ring aus Ferritmaterial
aufsteckbar, der somit die Induktivität erhöht und daher zur Abdämpfung hochfrequenter Signale
beiträgt.
Alternativ ist auch ein Halbring im Raumbereich 8 des Steckverbinderunterteils
vorsehbar und ein entsprechender weiterer Halbring im nicht gezeigten
Steckverbinderoberteil, so dass bei Schließen der Steckverbindung, also
Aufsetzen des Steckverbinderoberteils auf das Steckverbinderunterteil,
ein die Leitung 1 umgebender Ring, vorzugsweise aus Ferritmaterial,
vorgesehen ist.
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Im
auf den Raumbereich 8 nachfolgenden Raumbereich 9 werden
die Leitungsadern 1 der Kabel jeweils fixiert, indem sie
in entsprechende Vertiefungen eingelegt werden.
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Für die Raumbereiche 7 und 9 weist
das Steckverbinderoberteil derart angeordnete elastische Bereiche
auf, dass die Arretierung und Fixierung der Leistungen oder des
Kabels mittels dieser Bereiche verbessert wird.
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Im
weiter nachfolgenden Raumbereich 10 für Klemmverbinden werden die
an den Enden der Leitungen der Kabel angeordneten Kabelschuhe 3 aufgesteckt
auf die Stifte 5. Hierbei sind die Kabelschuhe 3 mechanisch
codiert, also in unterschiedlichen geometrischen Formen ausgeführt, die
sich nur auf den jeweils zuzuordnenden Stift 5 aufstecken
lassen. Als geometrische Formen sind in der 1 eine quadratische
Form, eine hausähnliche
Form und eine Form mit konkaven und konvexen Krümmungen gezeigt. Jede dieser
drei Formen ist einer Motorphase des dreiphasig betreibbaren Motors
zugeordnet. Ein fehlerhaftes Aufstecken eines jeweiligen Kabelschuhs 3 ist
verhindert, indem der Raumbereich entsprechend ausgeführt ist.
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Außerdem ist
im Raumbereich 10 auch ein Steckverbinderteil 13 angeordnet,
in das ein von außen
eingeführter
Signalsteckverbinderteil einsteckbar ist.
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In
einem weiter nachfolgenden Bereich sind Sicherungen 4 angeordnet.
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Beim
Aufsetzen des Anpressbügelteils 24 auf
den Träger 33 und
somit Verschließen
der Steckverbindung wird ein Sicherungskontakt 20 geschlossen,
mit dem somit ein unabhängiges
Meldesignal erzeugbar ist, das eine Freigabe des Motors erst nach Verschließen der
Steckverbindung erlaubt. Somit ist die Sicherheit weiter erhöht. Ohne
den geschlossenen Schaltkontakt, also das Steckverbinden der Steckverbinderteile,
wird eine Bestromung der Leitungen verhindert.
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Das
Verschließen
des Anpressbügelteils 24 wird
vollendet, indem eine am Anpressbügelteil 24 angeordnete
Verbindungsschraube 21 zu betätigen ist, deren Einschrauben
in die aufnehmende Gewindebohrung des Trägers 33 oder alternativ
des Steckverbinderunterteils 12 eine gemäß den Sicherheitsvorschriften
vorgeschriebene Zeitdauer andauert. Somit ist ein Öffnen der
Steckverbindung erst nach dieser Zeitdauer, beispielsweise 5 Sekunden,
ermöglicht.
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In 3 ist
der Stift 5 näher
dargestellt. Dieser weist Kerben 30 auf, die ein Herausrutschen
des auf den Stift aufzusteckenden Kabelschuhs 3 verhindern.
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Der
Stift 5 ist auf einem vom Steckverbinderunterteil 12 umfassten
Träger 33 befestigt
und mit seinem unteren Endbereich durch eine dortige Ausnehmung
hindurchgeführt,
so dass ein nach unten herausragender Verschraubungsbereich zur
Verfügung
steht. Der Auflagebereich 31 des Kabelschuhs auf dem Träger 12 nimmt
den über
den Kabelschuh 3 einfließenden, vom Federelement erzeugten
Federkraftfluss auf. Der Stift 5 weist einen Übergangsbereich 32 mit
Durchmessererweiterung auf. Somit ist eine sicherere mechanische
Verbindung zwischen Kabelschuh 3 und Stift 5 gewährleistbar.
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Zwischen
Steckverbinderunterteil und Steckverbinderoberteil ist eine umlaufende
Dichtung vorgesehen, die die genannten Raumbereiche umschließt, also
in 2 am äußeren Rand
des Steckverbinderunterteils 12 umläuft.
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Bei
einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel
sind anstatt der Kerben am Stift 5 anders geformte herausragende
Zähne oder
ein Gewinde vorgesehen.
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Bei
einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel
sind derartige keilartige Ausformungen am Anpressbügelteil 24 oder
am Träger 33 vorgesehen
und der Kabelschuh ist derart geschlitzt ausgeführt, dass bei Aufsetzen des
Anpressbügelteils 24 der
geschlitzte Kabelschuh verspannt wird gegen den Stift und somit
eine kraftschlüssige
Verbindung, insbesondere Spannverbindung, erzielt wird. Somit ist
ein Abfallen des Kabelschuhs vom Stift einerseits kraftschlüssig und
andererseits formschlüssig
an den Kerben verhindert.