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Die
Erfindung betrifft einen Klemmkasten mit einer Klemmleiste zur elektrischen
Kontaktierung eines elektrischen Verbrauchers, insbesondere eines elektrischen
Antriebs, wobei der Klemmkasten zwei entlang einer Teilungsebene
lösbar
miteinander verbundene Klemmkastenteile, insbesondere ein Klemmkastenunterteil
und ein Klemmkastenoberteil, aufweist und wobei der eine Klemmkastenteil
an dem elektrischen Verbraucher fixierbar und der andere Klemmkastenteil
mit einer elektrischen Anschlussleitung verbunden ist, wobei die
elektrische Kontaktierung mittels einer einen Stecker und eine Kupplung aufweisenden
Steckverbindung erfolgt und durch die Montage des Klemmkastenoberteils
an dem Klemmkastenunterteil zugleich eine elektrisch leitfähige Kontaktierung
mehrerer Einzelleitungen der elektrischen Anschlussleitung des elektrischen
Verbrauchers herstellbar ist. Weiterhin betrifft die Erfindung einen
elektrischen Verbraucher, insbesondere einen elektrischen Antrieb,
mit einem solchen Klemmkasten.
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Ein
solcher Klemmkasten dient in der Praxis der dauerhaften elektrischen
Verbindung unterschiedlicher elektrischer Verbraucher. Bei einer
einfachen, in der Praxis häufig
anzutreffenden Ausführungsform
nimmt der Klemmkasten eine als separates Bauteil ausgeführte Klemmleiste
für die
Anschlussleitung einerseits und für den elektrischen Verbraucher
andererseits derart in seinem Inneren auf, dass ein nach den Umständen angemessener Schutz
gegenüber
den Umgebungseinflüssen
sichergestellt ist. Das Klemmkastenunterteil und das Klemmkastenoberteil
werden hierzu durch Schraubverbindungen, gegebenenfalls mittels
einer Dichtung, miteinander verbunden.
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Ein
gattungsgemäßer Klemmkasten
ist beispielsweise durch die
DE 298 08 744 U1 bekannt. Der Klemmkasten
besteht dabei aus zwei Klemmkastenteilen, die mit jeweils einem
Teil ei ner Steckverbindung verbunden sind. In dem Klemmkasten ist eine
Anschlussleitung geführt.
Um eine gute Abschirmwirkung zu erreichen, ist zwischen den beiden Klemmkastenteilen
eine elektrische Kontaktierung vorgesehen, die durch metallische
Kontakt- und Gegenkontaktflächen
im montierten Zustand flächig
aneinander liegen. Beim Aufsetzten des Klemmkastenoberteils auf
das Klemmkastenunterteil erfolgt weiterhin zwangsläufig die
Steckverbindung zwischen dem Stecker und der Kupplung.
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Als
nachteilig erweist sich in der Praxis, dass die beiden Teile der
Steckverbindung herstellspezifische Bauteile sind, die aufwendig
und teuer sind. Außerdem
müssen
die Klemmkastenteile zur Aufnahme der Steckverbindungselemente entsprechend
angepasst werden. Weiterhin ist eine flexible Anschlussbelegung,
wie dies bei Klemmleisten möglich
ist, bei der Steckverbindung nur eingeschränkt oder überhaupt nicht realisierbar.
Zudem kann aufgrund der sich konstruktionsbedingt ausbildenden Doppelpassung
des Klemmkastenunterteils und des Klemmkastenoberteils einerseits
und des Steckers und der Kupplung andererseits eine zuverlässige paarweise Verbindung
aller Bauteile nicht sichergestellt werden.
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Durch
die
DE 199 26 542
A1 ist eine Steckverbindung für einen Klemmkasten eines Elektromotors
bekannt, wobei von Wicklungssträngen
des Elektromotors elektrische Leitungen zu Anschlussvorrichtungen
im Klemmkasten führen.
Ein Steckverbinderteil ragt derart aus dem Gehäuse des Klemmkastens heraus,
dass ein zweites Steckverbinderteil mit dem ersten Steckverbinderteil
lösbar
verbindbar ist, wobei Netzversorgungsleitungen zum zweiten Steckverbinderteil
führen.
Die Anschlussvorrichtungen sind auf einem Träger montiert, der elektrisch
leitende Teile, wie elektrische Verbindungen, Leiterbahnen, Pads
oder dergleichen aufweist. Das Oberteil des Klemmkastens ist dabei
ohne Auftrennung elektrischer Leitungen abnehmbar.
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Ferner
offenbart die
DE
10 2004 039 682 A1 einen Klemmkasten mit einem Grundkörper, der
an einem Anschlusskastensockel der elektrischen Maschine montierbar
ist, um den Montageaufwand beim Anschließen von elektrischen Maschinen
zu vermindern. In diesem Grundkörper
sind mehrere Kontakte der elektrischen Maschine einsteckbar oder
einschnappbar. Ferner sind an den Grundkörper äußere Kontakte über Anschlusselemente
anschließbar.
Vorzugsweise sind die Anschlusselemente in einem Steckergehäusegrundkörper zusammengefasst,
so dass sich mit dem Sockelgrundkörper ein Stecksystem ergibt.
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Als
nachteilig erweist sich bei derart ausgestalteten Klemmkästen, dass
die elektrische Kontaktierung ebenso wie das Trennen der elektrischen
Verbindung grundlegende Fachkenntnisse erfordert und daher nur von
Fachleuten mit entsprechender Kenntnis der angeschlos senen elektrischen
Verbraucher durchgeführt
werden kann. Ein schneller Austausch des elektrischen Verbrauchers
ist dadurch im Schadensfall oftmals nicht möglich.
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In
der Praxis sind auch bereits universell einsetzbare Gerätestecker
bekannt, die mit einem Schnellverschluss ausgestattet sind und daher
einen Austausch des elektrischen Verbrauchers zu Reparatur- oder
Wartungszwecken mit geringem Aufwand, insbesondere auch ohne Werkzeug,
gestatten.
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Als
nachteilig erweisen sich dabei die vergleichsweise hohen Anschaffungskosten.
Zudem ist es oftmals zur Realisierung einer hohen Variantenvielfalt
nicht möglich,
auf einen Klemmkasten gänzlich
zu verzichten, weil dieser zusätzlich
auch der Aufnahme von Schaltungs- oder Steuerungselementen oder
zusätzlichen
elektrischen Bauteilen dient.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einen einfachen Austausch
von elektrischen Verbrauchern ermöglichenden Klemmkasten zu schaffen,
durch den zugleich eine zuverlässige
und flexible Kontaktierung ermöglicht
wird. Weiterhin soll ein mit dem Klemmkasten ausgestatteter Verbraucher
geschaffen werden.
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Die
erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Klemmkasten gemäß den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist den Unteransprüchen zu
entnehmen.
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Erfindungsgemäß ist also
ein Klemmkasten vorgesehen, bei dem die Steckverbindung zur elektrischen
Kontaktierung jeweils ein jeder Einzelleitung zugeordnetes zwei
Kontaktflächen
aufweisendes Kontaktflächenpaar
mit zumindest einer beweglich angeordneten und in der Montagerichtung
des die bewegliche Kontaktfläche
aufweisenden Klemmkastenteils vorgespannte Kontaktfläche aufweist
und dass die Steckverbindung mit einer Klemmleiste verbunden ist,
insbesondere als ein integraler Bestandteil der Klemmleiste ausgeführt ist.
Hierdurch wird einerseits eine zuverlässige Kontaktierung des Steckers
mit der Kupplung der Steckverbindung sowie der beiden Klemmkastenteile
sichergestellt, weil es aufgrund der insbesondere senkrecht zu der
Teilungsebene beweglichen Anordnung der Kontaktfläche nicht
zu einer Doppelpassung kommen kann. Vielmehr wird durch die Vorspannung
der Kontaktfläche
auch bei toleranzbehafteten, unterschiedlichen Relativpositionen
der Klemmkastenteile eine zuverlässige
elektrische Kontaktierung ermöglicht.
Andererseits wird ein variabler Anschluss der Einzelleitungen sichergestellt
und zudem eine kostengünstige Lösung geschaffen,
die von Standard-Steckverbindungssystemen unabhängig ist. Insbesondere ist
somit also eine konstruktive Anpassung der Klemmkastenteile an die
Steckverbindung nicht erforderlich. Vielmehr kann der Stecker ebenso
wie die Kupplung in optimaler Weise an die Klemmkastenteile angepasst
bzw. die in diese integriert werden.
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Eine
besonders vorteilhafte Ausführungsform
wird dadurch erreicht, dass die Kupplung eine axiale Führung für den Stecker
und eine in der Führung
entgegen der Vorspannkraft eines Federelementes mittels des Steckers
bewegliche und zugleich kontaktierbare Kontaktfläche aufweist. Hierdurch wird
der Bewegungsfreiheitsgrad des Steckers gegenüber der Kupplung bei der Montagebewegung mittels
der Führung
auf eine axiale Relativbewegung beschränkt, wobei die Kontaktierung über eine
vordefinierte Strecke unabhängig
von der axialen Position des Steckers in der Kupplung sichergestellt
ist. Insbesondere liegt der Stecker bei der Montage der Klemmkastenteile
bereits vor dem Erreichen der Endposition gegen die Kontaktfläche an und
verlagert diese bei fortgesetzter Montagebewegung entgegen der Federkraft.
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Das
Federelement kann aus einem elastomeren Element, insbesondere einem
elektrischen Isolator bestehen und daher zugleich den Kontaktflächen mehrerer
Einzellleitungen zugeordnet sein.
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Der
Klemmkasten ist grundsätzliche
als ein universelles Bauelement in Verbindung mit verschiedenen
elektrischen Verbrauchern, beispielsweise Elektromotoren, einsetzbar.
Besonders zweckmäßig ist
es dabei auch, wenn einer der beiden Klemmkastenteile als ein integraler
Bestandteil des elektrischen Verbrauchers ausgeführt ist, und somit der Klemmkastenunterteil
als separates Bauteil entfällt.
Zu diesem Zweck ist das Klemmkastenunterteil beispielsweise in das
Gehäuse
eines Elektromotors integriert, wobei zugleich auch eine einfache
Anpassung an die Gehäusetopographie
erfolgen kann.
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Der
Klemmkasten dient in erster Linie der Unterbringung der elektrischen
Kontaktierungselemente. Besonders praxisgerecht ist es hingegen auch,
wenn der Klemmkasten eine Aufnahme für weitere elektrische Bauelemente
aufweist, die dadurch problemlos untergebracht werden können oder
beispielsweise verschiedene Kontaktierungen gestatten.
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Die
Klemmkastenteile können
grundsätzlich eine
nahezu beliebige Formgebung und eine flache oder ausgeformte Teilungsebene
aufweisen. Besonders sinnvoll ist es hingegen, wenn die Teilungsebene
mit der Ebene des größten Querschnitts
des Klemmkastens übereinstimmt,
um so die Zugänglichkeit
des Klemmkastens zu optimieren. Insbesondere kann der Klemmkasten
eine rechteckige, insbesondere quadratische Geometrie in der Teilungsebene aufweisen,
wobei zudem die Teilungsfläche
in einer einzigen, zu einer Bodenfläche und einer Deckfläche des
Klemmkastenunterteils bzw. des Klemmkastenoberteils parallelen Ebene
verläuft.
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Eine
andere, ebenfalls besonders vorteilhafte Ausgestaltung wird dadurch
erreicht, dass die Zuordnung mehrerer, durch die Steckverbindung
kontaktierbarer elektrischer Leiter der Anschlussleitung unabhängig von
der Orientierung der Klemmkastenteile zueinander festgelegt ist.
Auf diese Weise wird einerseits eine fehlerhafte Kontaktierung durch
eine abweichende relative Orientierung der Klemmkastenteile vermieden.
Andererseits wird dadurch eine Einfache Anpassung an die jeweiligen
räumlichen Bedingungen
ermöglicht,
so dass die Klemmkastenteile in verschiedenen Orientierungen wahlweise montiert
werden können.
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Dabei
können
die Klemmkastenteile eine im Wesentlichen zylindrische Grundform
aufweisen, so dass nahezu beliebige relative Winkelstellungen ermöglicht werden,
wobei die jeweiligen Kontaktflächenpaare
konzentrisch zueinander angeordnet sind. Besonders zweckmäßig ist
es hingegen, wenn die Klemmkastenteile in zumindest zwei, insbesondere
vier relativen Winkelstellungen zueinander montierbar sind, indem
diese eine rechteckige, insbesondere quadratische Grundform aufweisen.
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Die
Klemmkastenteile könnten
mittels an sich bekannter Fixiermittel aneinander befestigt werden.
Besonders sinnvoll ist es hingegen, wenn die Klemmkastenteile mittels
eines Schnellverschlusses fixierbar sind, der nicht nur ohne Werkzeug
betätigbar
ist, sondern zudem verschiedene Positionen des Klemmkastenteils
ermöglichen.
Beispielsweise eignet sich hierzu eine Schraube, deren Schraubenkopf mittels
einer Geldmünze
drehbar ist.
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Dabei
erfordert die Montage lediglich eine einzige Fixierung, wenn der
Schnellverschluss einen Zentralverschluss aufweist.
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Die
zweitgenannte Aufgabe, einen mit dem Klemmkasten ausgestatteten
Verbraucher zu realisieren, wird dadurch erreicht, dass der Verbraucher einen
der beiden Klemmkastenteile als einen integralen Bestandteil seines
Gehäuses
aufweist. Auf diese Weise werden sowohl die Herstellungskosten als auch
der Montageaufwand wesentlich verringert und zudem Montagefehler
nahezu ausgeschlossen.
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Die
Erfindung lässt
verschiedene Ausführungsformen
zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon
in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese
zeigt in
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1 eine
geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Klemmkastens mit einer Klemmleiste;
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2 die
in 1 gezeigte Klemmleiste in einer Draufsicht.
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Der
erfindungsgemäße Klemmkasten 1 wird anhand
der 1 und 2 in einer geschnittenen Seitenansicht
sowie einer Draufsicht näher
erläutert. Der
Klemmkasten 1 nimmt in seinem Inneren eine Klemmleiste 2 zur
elektrischen Kontaktierung eines lediglich andeutungsweise dargestellten
elektrischen Verbrauchers 3 auf. Entlang einer gestrichelt
dargestellten Teilungsebene 4 sind zwei Klemmkastenteile 5, 6,
ein Klemmkastenunterteil 5 und ein Klemmkastenoberteil 6,
lösbar
miteinander verbunden. Wobei das Klemmkastenunterteil 5 an
dem elektrischen Verbraucher 3 fixiert ist und das Klemmkastenoberteil 6 mit
einer elektrischen Anschlussleitung 7 verbunden ist. Dabei
bildet die Klemmleiste 2 zugleich eine Steckverbindung 8 mit
einem dem Klemmkastenunterteil 5 zugeordneten Stecker 9 und
mit einer dem Klemmkastenoberteil 6 zugeordneten Kupplung 10.
Auf diese Weise erfolgt durch die Montage des Klemmkastenoberteils 6 an
dem Klemmkastenunterteil 5 zugleich eine elektrisch leitfähige Kontaktierung mehrerer
Einzelleitungen 11 der elektrischen Anschlussleitung 7 des
elektrischen Verbrauchers 3. Um zu vermeiden, dass entweder
lediglich die elektrische Kontaktierung der Steckverbindung 8 oder aber
die Verbindung der Klemmkastenteile 5, 6 zuverlässig in
der dafür
vorbestimmten Position erfolgt, hat die Steckverbindung 8 jeweils
ein jeder Einzelleitung 11 zugeordnetes und mit zwei Kontaktflächen 12, 13 ausgestattetes
Kontaktflächenpaar
mit zumindest einer beweglich angeordneten und in der Montagerichtung 14 des
die bewegliche Kontaktfläche 12 aufweisenden
Klemmkastenteils 6 vorgespannten Kontaktfläche 12.
Hierzu hat die Kupplung 10 eine axiale Führung 15 für den Stecker 9 und
eine in der Führung 15 entgegen
der Vorspannkraft F eines Federelementes 16 mittels des
Steckers 9 bewegliche und zugleich kontaktierbare Kontaktfläche 12.