DE102022103001B3

DE102022103001B3 - M12 Plug-In für Kabelverschraubung

Info

Publication number: DE102022103001B3
Application number: DE102022103001.6A
Authority: DE
Inventors: Andreas Wolf
Original assignee: KSB SE and Co KGaA
Current assignee: KSB SE and Co KGaA
Priority date: 2022-02-09
Filing date: 2022-02-09
Publication date: 2023-02-23
Anticipated expiration: 2042-02-10
Also published as: WO2023151887A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe mit einem Modul (2). Das Modul (2) umfasst mindestens eine Kabelanschlussanordnung (3) mit mindestens einer Verschraubung (5). Eine M12-Buchse ist in die Verschraubung (5) integriert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe mit einem Modul, das eine Kabelanschlussanordnung mit mindestens einer Verschraubung umfasst.
Die Drehzahl einer Kreiselpumpe und dementsprechend das Drehmoment der Laufradwelle als auch der Förderstrom der Kreiselpumpe werden üblicherweise mit einem Modul zur Steuerung bzw. zur Regelung in einem Elektronikgehäuse gesteuert bzw. geregelt. Ein solches Modul zum Antrieb einer Kreiselpumpe kann nahe am Elektromotor sitzen und umfasst beispielsweise einen Frequenzumrichter sowie eine Drehzahlregeleinrichtung. Darüber hinaus kann ein solches Modul zusätzliche Steuer- bzw. Regeleinrichtungen umfassen. Dazu benötigt das Elektronikgehäuse des Moduls beispielsweise Eingänge für Signale von Sensoren und Ausgänge für Stellsignale. Die Signale werden meist mittels Kabel übermittelt, die häufig anhand von Kabelverschraubungen in ein solches Modul eingeführt werden.
Eine Kabelverschraubung bzw. eine Verschraubung ist eine Kabeleinführung in der Funktionsweise einer Stopfbuchse, die eine besonders gute Dichtung eines Kabels, einer Leitung oder eines isolierten Leiters bei dessen Durchgang durch eine Gehäusewand bietet.
Ein Modul umfasst zum Anschluss der Kabel für die Ein- und Ausgangssignale mindestens eine Kabelanschlussanordnung. Zum Anschluss eines Kabels wird in der Regel eine Durchführung in einer vorhandenen Verschraubung aktiviert und die Kabelenden händisch an die Kabelanschlussanordnung angeschlossen. Alternativ kann eine Bohrung in das Elektronikgehäuse des Moduls eingebracht und das Kabel für die Signale durch das Bohrloch eingeführt werden. Nachteilig an dieser Vorgehensweise sind der große Montageaufwand und die Problematik einer hinreichenden Abdichtung gegen das Eindringen von Schmutz sowie von Wasser.
Eine M12-Steckerverbindung ist eine Rundsteckverbindung mit metrischem Verriegelungsgewinde und in der Praxis ein Standard zum Anschluss von Sensoren und neuerdings auch von BUS-Leitungen. Als M12-Stecker wird die männliche Variante und als M12-Buchse die weibliche Ausführung der Rundsteckverbindung zum Anschluss signalführender Kabel bezeichnet.
Sofern keine Anschlussmöglichkeit vorhanden ist, um einen solchen standardisierten Verbinder anschließen zu können, muss das Elektronikgehäuse eines Moduls zum Antrieb einer Kreiselpumpe um eine M12-Buchse erweitert werden. Auch dies führt zu einem hohen Montageaufwand in Kombination mit der bereits aufgeführten Abdichtproblematik.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kreiselpumpe mit einem Modul anzugeben, das eine schnelle und sichere Verbindung für standardisierte Signalführungen ermöglicht. Dabei soll der Anschluss einer signalführenden Leitung möglichst einfach ausführbar sein und kostengünstig realisiert werden können. Des Weiteren soll der Anschluss einer signalführenden Leitung möglichst großen Schutz gegen das Eindringen von Schmutz und Flüssigkeiten bieten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kreiselpumpe mit einem Modul gelöst. Bevorzugte Varianten sind dem nebengeordneten Hauptanspruch, den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.
Erfindungsgemäß ist eine M12-Buchse in eine Verschraubung des Moduls integriert.
Die Integration einer M12-Buchse in eine M20-Verschraubung ist besonders günstig auszuführen, da die Buchse genau den zur Verfügung stehenden, innenliegenden Platz der Verschraubung einnehmen kann. Eine Fixierung kann zur robusten Ausgestaltung der Verbindung mithilfe eines Fixierungselements erfolgen.
Bei einer günstigen Variante der Erfindung weist das Modul mehrere Verschraubungen mit integrierter M12-Buchse auf. Auf diese Weise kann das Modul zum Steuern und Regeln alle hinreichend benötigten Signalein- und Signalausgänge bieten.
Idealerweise weist die M12-Buchse eine Verbindung zur Kabelanschlussanordnung des Moduls auf. Dadurch ist der Anschluss als sogenannter Plug-In-Anschluss betriebsbereit und eine nachträgliche, händische Montage- und Anschlusstätigkeit entfallen. Dies schont darüber hinaus auch die verbaute Elektronik vor einem eventuell unsachgemäßen Zugriff.
Eine Verschraubung in Form einer Kabelverschraubung umfasst auch im nicht angeschlossenen Zustand eine Dichtung sowie eine Abdeckung in Form einer Mutter mit Innengewinde. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante umfasst die Verschraubung eine Mutter mit Innengewinde, in die ein M12-Stecker integriert ist. Zum Anschluss, beispielsweise eines neuen Sensors, ist nur die Blindmutter abzuschrauben und die Mutter mit integriertem M12-Stecker einzuschrauben. Dies führt zu einer sehr schnellen und effizienten Plug-In-Installation einer neuen signalführenden Leitung ohne nennenswerten Aufwand.
Idealerweise passt ein M12-Stecker ganz hervorragend in eine M20-Verschraubung (abklären: Prinzip, Wortwahl) ohne herausfordernden Montageaufwand. Die Fixierung des M12-Steckers, der in eine M20-Verschraubung eingeführt wird, kann mithilfe eines Fixierungselements, beispielsweise einer Madenschraube, unterstützt werden.
Vorzugsweise umfasst die Verschraubung eine Hülse zur Einführung und zum Stützen, sowie zum Positionieren der signalführenden Leitung, die am M12-Stecker angeschlossen ist. Dabei weist die Hülse eine längliche Form zur Einführung in die Verschraubung auf und passt dabei exakt hinsichtlich des Durchmessers in die vorgegebene Öffnung der Verschraubung.
Bei einer besonders günstigen Variante der Erfindung weist die Hülse eine Länge von mehr als 50 %, vorzugsweise von mehr als 60 %, insbesondere mehr als 70 %, der Verschraubungslänge auf. Dadurch wird der Übergangsbereich des flexiblen Kabels in die starre Verschraubung über einen hinreichend großen Bereich geschützt und gestützt.
Idealerweise weist die Verschraubung in ihrer Ausführung als Kabelverschraubung ein Dichtungselement auf, das die Kabeleinführung und somit die M12-Steckverbindung vor dem Eindringen von Schmutz und Flüssigkeiten schützt.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Verschraubung mit integriertem M12-Steckverbinder nach IP68 abgedichtet. Dadurch sind die Verschraubung und die Kabelverbindung zum M12-Stecker staubdicht und wasserdicht ausgeführt.
Die vorteilhafte Ausgestaltung der M12-Steckverbindung in einer M20-Verschraubung führt zu einer günstigen Reduktion des Montageaufwands. Für die Integration, beispielsweise eines neuen, kabelgebundenen Sensorsignals, muss das Elektronikgehäuse des Moduls nicht mehr zur Installation geöffnet oder gar durchbohrt werden. Dadurch entstehen auch keine weiteren Probleme mit der Abdichtung einer Bohrung und Kabeleinführung.
Idealerweise kann durch die erfindungsgemäße Ausführung des Moduls, mit in der Verschraubung integrierter M12-Steckverbindung, der Raum innerhalb des Moduls optimiert werden. Durch das Bereitstellen mindestens einer, bestenfalls mehrere Verschraubungen mit integrierter M12-Steckverbindung ist ein nachträgliches Montieren im Modul nicht mehr nötig, wodurch der dafür vorgehaltene Raum entfallen kann.
Bei einer besonders vorteilhaften Variante der Erfindung werden beispielsweise Sensoren ausschließlich über M12-Steckverbindungen und nicht mehr über Klemmkontakte im Modul zur Steuerung bzw. Regelung einer Kreiselpumpe angeschlossen. Dadurch kann das Modul hinsichtlich des Raum- und Platzbedarfs verbessert werden.
Vorteilhafterweise passt die M12-Steckverbindung ganz ideal in eine M20-Verschraubung. Somit ist die Nachrüstung der M12-Steckverbindungen für bereits im Betrieb befindliche Module zum Antrieb von Kreiselpumpen in bereits vorhandenen M20-Verschraubungen schnell, preiswert und ohne großen Montageaufwand möglich. Dadurch kann beispielsweise ein Sensor auf M12-basierter Steckverbindung effizient nachgerüstet werden.
Der Einsatz einer solchen Plug-In Steckverbindung in Verschraubungen ist bereits ab einer geringen Stückzahl preiswert umsetzbar und die M12-Plug-In-Steckverbindung kann in vielen, auch ganz unterschiedlichen Modulen zum Antrieb von Kreiselpumpen eingesetzt werden.
Gemäß der Erfindung wird eine Kabelverschraubung als M12-Plug-In-Steckverbindung für Sensoren zum Anschluss an Steuerungen bzw. Regelungen von Kreiselpumpen verwendet.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen und aus den Zeichnungen selbst.
Dabei zeigt:

1 eine perspektivische Ansicht eines Elektromotors mit einem Modul,
2 eine Seitenansicht eines M12-Steckers.

1 zeigt einen Elektromotor 1 mit einem Modul 2, das zum Antrieb einer Kreiselpumpe mithilfe des Elektromotors 1 dient. Das Modul 2 ist auf dem Elektromotor 1 angeordnet und sitzt bündig auf den Kühlrippen. Ein stromführendes Kabel 7 ist exemplarisch an der stromführenden Verschraubung 6 der Anschlussleiste 13 angeschlossen.
Das Modul 2 umfasst drei Verschraubungen 5, die zusammen mit der stromführenden Verschraubung 6 die Anschlussleiste 13 bilden. Eine Verschraubung 5 besteht aus einer feststehenden Hülse 4 mit Außengewinde und einem Außensechskantelement 14, sowie einer Mutter 8 mit Innengewinde. In jeder feststehenden Hülse 4 mit Außengewinde ist eine M12-Buchse integriert und mit einem Fixierelement positioniert. Die M12-Buchsen weisen jeweils eine Anschlussverbindung an die Kabelanschlussordnung 3, in der die weitere Signalverarbeitung in steuerungstechnischen bzw. regelungstechnischen Bauteilen erfolgt, auf.
In 2 ist eine Seitenansicht eines M12-Steckers 9 dargestellt. Hinter dem M12-Stecker 9 ist ein Dichtungselement 10 angeordnet, an das die speziell geformte Hülse 11 anschließt. Mithilfe der Hülse 11 wird das Kabel 12 zum M12-Stecker 9 eingeführt und schützend gestützt als auch gehalten. Dabei weist die Hülse 12 eine längliche Form auf und ist besonders flexibel ausgebildet. Die Hülse 12 weist eine Länge von 60 % der Verschraubungslänge auf. Über den dargestellten M12-Stecker 9 wird von der Kabelseite die nicht dargestellte Mutter 8 mit Innengewinde geschoben, wodurch das Dichtungselement 10 innerhalb der Mutter 8 in Richtung M12-Stecker 9 eine Abdichtung gegen Schmutz und Wasser nach IP68 bildet.

Claims

Kreiselpumpe mit einem Modul (2), das eine Kabelanschlussanordnung (3) mit mindestens einer Verschraubung (5) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass eine M12-Buchse in die Verschraubung (5) integriert ist.
Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschraubung (5) eine Mutter (8) mit Innengewinde umfasst, in die ein M12-Stecker (9) integriert ist.
Kreiselpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschraubung (5) ein Dichtungselement (10) aufweist.
Kreiselpumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschraubung (5) eine Hülse (11) umfasst, in der ein Kabel (12) am M12-Stecker (9) angeschlossen ist.
Kreiselpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (11) eine Länge von mehr als 50 %, vorzugsweise von mehr als 60 %, insbesondere mehr als 70 %, der Verschraubungslänge aufweist.
Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die M12-Buchse eine Verbindung zur Kabelanschlussanordnung (3) aufweist.
Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschraubung (5) nach IP68 abgedichtet ist.
Verwendung einer Verschraubung (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 als M12-Plug-In-Steckverbindung für Sensoren zum Anschluss an Steuerungen bzw. Regelungen von Kreiselpumpen.