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Die Erfindung betrifft eine neuartige Kondensatablassschraube für eine rotierende elektrische Maschine für Gehäuse von Lagerschilden, Flanschen und Gehäusen elektrischer und/oder elektronischer Steuergeräte, insbesondere für Asynchronmaschinen.
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In einzelnen Bauteilen rotierender elektrischer Maschinen, wie insbesondere in Gehäusen von Lagerschilden, Flanschen oder beispielsweise in Gehäusen elektrischer und/oder elektronischer Steuergeräte, welche an mittlere und größere elektrische Maschinen angebaut werden, entstehen im laufenden Betrieb bedingt durch die klimatischen Unterschiede am Aufstellungsort, beispielsweise zwischen Tag und Nacht, Schäden durch sich im Inneren bildende Kondensate, welche je nach Umgebungsatmosphäre unterschiedlich zusammengesetzt sein können und abgeführt werden müssen. In der Regel sind es wasserbasierende Kondensate, welche sich bilden können, aber es kann erforderlich sein, auch ölbasierte Kondensate abzulassen. Dafür sind die Ablassöffnungen jeweils an den tiefsten Stellen dieser Bauteile angeordnet, so dass ein Ablasskanal vom Inneren nach außen geführt ist. Oftmals sind diese Öffnungen mit einfachen Gewindeschrauben verschlossen und werden bei Bedarf herausgeschraubt und nach dem Ablassen des Kondensats wieder eingeschraubt. In der Regel sind diese Stellen, an denen sich die verschlossenen Ablassöffnungen befinden, für Bediener nur schwer erreichbar bzw. befinden sich an unzugänglichen Stellen. Bereits das Wiederfinden und Wiedereinführen einer einfachen Ablassschraube in die betreffende Gewindebohrung ist selten einsehbar und kann schwierig werden. Fällt dann solch eine Schraube aus der Hand, ist diese nur schwer wieder zu finden. So ist es manchmal erforderlich eine passende Ersatzschraube vorzuhalten, oder die Schauben sind durch eine zusätzliche Knotenkette, welche jeweils am Kopf der Ablassschraube und dem Gehäuse befestigt ist, gesichert.
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So ist z. B. aus der
DE 197 18 162 C2 ein feuchtigkeitsdicht geschlossener kleiner Elektromotor, ein sogenannter Topfmotor beschrieben, bei dem von einem Motorende her eine dichtende, topfförmige, Universal-Abdeckkappe aufgeschoben wir. Diese besitzt, möglichst tiefliegend, eine topfbodenseitig angeordnete Feuchtigkeits-Ablauföffnung, welche zusätzlich noch spritzwassergeschützt ausgeführt ist.
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In der
DE 25 16 783 C ist eine Entwässerungseinrichtung für einen explosionsgeschützten Elektromotor beschrieben, wo in der Ablassöffnung zusätzlich ein spezielles Trockenmittel angeordnet ist, um bereits die durch die Ablassöffnung einströmende Feuchtigkeit zu binden, damit sich Innen kein Kondenswasser ansammeln kann.
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In der
DE 10 2008 013 857 A1 ist ein Getriebemotor beansprucht, bei dem ein zusätzlicher Schmierstoffsensor in einer Ablassschraube angeordnet ist, welche zum Ablassen von Kondenswasser oder insbesondere von überschüssigem Öl vorgesehen ist und ein Signal im Bedarfsfall aussendet, damit das überschüssige Öl abgelassen werden kann.
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In der
DE 949 579 C ist ein Kondenswasserableiter für druckfest gekapselte explosionsgeschütze elektrische Maschinen beschrieben, wo die Ablassschraube in eingeschraubten Zustand eine Innen angeordnete Kontakteinrichtung betätigt, so dass nur in geschlossenem Zustand dauerhaft ein Stromfluss möglich ist. Dabei ist diese Kontakteinrichtung dem Hauptschalter der elektrischen Maschine aufgeschaltet. Solange die Ablassschraube nicht bis zum Anschlag eingeschraubt ist, kann die elektrische Maschine nicht betrieben werden. Die Ablassschraube ist dabei an der tiefsten Stelle des Maschinengehäuses angeordnet. Sie muss aber zum Ablassen des Kondenswassers vollständig herausgeschraubt werden und ist damit nicht gegen Verlust geschützt. Zum einfacheren Wiedereinführen der Ablassschraube ist zwar im Gehäuse eine über die Gehäuseoberfläche überstehende Gehäuseverstärkung vorgesehen, in welche die Ablassschraube eingeschraubt wird, aber dies bedarf doch gesonderter Fingerfertigkeit, wenn diese Öffnung nicht einsehbar oder bequem erreichbar angeordnet ist.
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In der
DE 10 2005 025 944 B4 ist als ein Beispiel für eine große elektrische Maschine eine Windkraftanlage beschrieben, welche über eine sehr aufwändige Entfeuchtungsanlage verfügt. Die betreffende elektrische Maschine, hier eine Generatoreinheit ist vollständig in hoher Schutzart gekapselt ausgeführt. Das Problem der Kondeswasserablassschraube wird zwar hier nicht beschrieben, aber letztlich geht es hier ebenfalls um die Abführung von Kondenswasser aus den Inneren einer elektrischen Maschine. Dabei ist im Gehäuseinneren ein Kältepol ausgeführt an dem die Luft aus dem Inneren des Generators entnommen, gesondert entfeuchtet und dann wieder an einem anderen Ort des Gehäuses getrocknet zugeführt wird. Diese Lösung ist allerdings sehr aufwändig und teuer.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine neuartige universell einsetzbare, konstruktiv sehr einfache, kostengünstige, bequem handhabbare und unverlierbare Kondensatablassschraube für eine rotierende elektrische Maschine, insbesondere für Gehäuse von Lagerschilden, Flanschen und Gehäusen elektrischer und/oder elektronischer Steuergeräte für Asynchronmaschinen zu schaffen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den Merkmalen des ersten Schutzanspruches gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den rückbezüglichen Unteransprüchen beschrieben. Die Kondensatablassschraube 4 bzw. bei mehrfacher Anordnung die Kondensatablassschrauben 4 für eine rotierende elektrische Maschine für Gehäuse von Lagerschilden, Flanschen und Gehäusen elektrischer und/oder elektronischer Steuergeräte für insbesondere mittlere Asynchronmaschinen ist/sind bevorzugt im Gehäuse 1 an der tiefsten Stelle oder einer anderen geeigneten Stellen, in dem sich jeweils Kondensat bilden kann, angeordnet. Dabei ist/sind im Gehäuse 1 eine bzw. zwei oder mehrere bis in den Gehäuseinnenraum 3 durchgehende Ablassbohrung(en) 2 mit je einem durchgehenden Gewinde 6 angeordnet, in welches die Ablassschraube(en) 4 eingeschraubt ist/sind. Die Kondensatablassschraube 4 ist so ausgebildet, dass diese aus einem Ablassschraubenkopf 4.1 mit einem sich daran erstreckenden Ablassschraubenkopfgewinde 4.2, einem sich daran anschließenden freien Ablassschraubenschafft 4.3 mit geringerem Durchmesser oder einer eingearbeiteten Aussparung 4.3 mit einem Ablassschraubenteilgewinde 4.4 oder mit einer eingearbeiteten Nut und einem Ablassschraubenbasisteil 4.5 mit einem Ablassschraubenbasisgewinde 4.6 besteht. Der Ablassschraubenkopf 4.1 kann je nach Bedarf mit einem Außensechskant, einem Innensechskant, mit einem geschlitzten Schraubenkopf oder einem Kreuzschlitzschraubenkopf oder einem TORX-Kopf oder mit anderen üblichen Schraubenköpfen ausgebildet sein. In eingeschraubten Zustand dichten die Kondensatablassschrauben 4 bzw. die Kondensatablassschrauben 4 den Gehäuseinnenraum 3 zuverlässig ab. Gegebenenfalls ist/sind im Bereich der Ablassbohrung(en) 2 außen auf dem Gehäuse 1 jeweils eine ebene Fläche angeordnet. Wird nun die eine Kondensatablassschraube 4 so weit herausgedreht, dass das die Gewindegänge des Ablassschraubenkopfgewindes 4.2 vollständig aus dem Gewinde 6 der Ablassbohrung 2 herausgeschraubt sind, wird aufgrund des geringeren Durchmessers des Ablassschraubenschaftes 4.3 der freien Aussparung oder einer Nut ein bestimmter Querschnitt in der Ablassbohrung 2 frei, sodass das betreffende Kondensat ausreichend Freiraum hat und nach außen abfließen kann. Das Ablassschraubenbasisteil 4.5 mit dem Ablassschraubenbasisgewinde 4.6, welche dasselbe Gewindemaß, wie das Ablassschraubenkopfgewinde 4.1 besitzt, verhindert ein herausfallen der Kondensatablassschraube 4. Ist das Kondensat abgeflossen, kann die Kondensatablassschraube 4 sofort wieder eingeschraubt werden und dichtet das Innere des Gehäuses 1 erneut zuverlässig ab. Ein Herausfallen der Kondensatablassschraube 4 wird bei dieser Ausführung zuverlässig verhindert. Diese neuartige Kondensatablassschraube 4 ist konstruktiv einfach, universell einsetzbar, unverlierbar, einfach handhabbar, lässt sich mit wenig Aufwand kostengünstig herstellen und in einfacher Art und Weise in das Gehäuse 1 einbauen.
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Bei der erfindungsgemäßen Kondensatablassschraube 4 für eine rotierende elektrische Maschine ist es vorteilhaft, wenn am Ablassschraubenbasisgewinde 4.5 zusätzlich eine keilförmige Schräge in Richtung des freien Ablassschraubenschaftes 4.3, der Aussparung 4.3 bzw. der Nut angeordnet ist. Dadurch kann das Kondensat besser durch die Ablassbohrung 2 abfließen. Das hat Vorteile vor allem bei dickflüssigeren Kondensaten, wie beispielsweise Öl.
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Sinnvollerweise kann die Kondensatablassschraube 4 für eine rotierende elektrische Maschine für Gehäuse 1 je nach Einsatzfall aus korrosionsfesten Materialien wie Edelstahl, Aluminium und/oder deren Legierungen, Kupfer und/oder deren Legierungen oder aus Kunststoffen ausgebildet sein.
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Bei bestimmten Anwendungsfällen, wie insbesondere nicht planen Gehäuseflächen an der Einbaustelle ist es von besonderem Vorteil, wenn bei der Kondensatablassschraube 4 für eine rotierende elektrische Maschine für Gehäuse zwischen Gehäuse 1 und der Auflagefläche der Ablassschraube 4 eine Dichtscheibe oder ein Dichtring 5 aus weichen sich verformenden Materialien, wie Aluminium, Kupfer, Messing, Kunststoff, Silikonwerkstoffen oder gummibasierten Materialien angeordnet ist.
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Der wesentlichste Vorteil der neuartigen universellen Kondensatablassschraube 4 ist deren Unverlierbarkeit. Rotierende elektrische Maschinen mit zylindrischen Gehäusen sind oftmals an schwer zugänglichen Stellen und in der Regel unter sehr engen Platzverhältnissen in dem zur Verfügung stehenden Einbauraum aufgestellt. Die Kondensatablassschraube 4 bzw. die Kondensatablassschrauben 4 lässt/lassen sich in einfacher Art und Weise lösen, d. h. herausschrauben, ohne dass diese aus der mit einem Gewinde versehenen Ablassbohrung 2 herausfallen kann/können. Zur völligen Demontage müsste erst das Ablassschraubenbasisgewinde 4.6 in das Gewinde des Gehäuses eingreifen und dann auch dieses vollständig herausgeschraubt werden. Das würde ein Monteur merken, wenn die Kondensatablassschraube 4 erst locker beweglich ist und dann erneut in das Gewinde der Ablassbohrung 2 eingreift, so dass ein unbeabsichtigtes Entfernen der Kondensatablassschraube 4 zuverlässig ausgeschlossen ist.
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Die erfindungsgemäße Kondensatablassschraube 4 soll nachstehen an Hand der 1 bis 3 in bevorzugten Ausführungen näher erläutert werden.
- 1 zeigt eine montierte dichtende Kondensatablassschraube 4 und ein zugehöriges Schnittbild
- 2 zeigt eine herausgeschraubte Kondensatablassschraube 4 und ein zugehöriges Schnittbild
- 3 zeigt ein zwei unterschiedliche Ausbildungen einer Kondensatablassschraube 4
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In der 1 ist eine montierte dichtende Kondensatablassschraube 4 in eingeschraubten Zustand in ein Gehäuse 1, hier beispielsweise in ein zylindrisches Gehäuse einer elektrischen Maschine (hier als Detail dargestellt), und ein zugehöriges Schnittbild abgebildet. Im Schnitt C-C ist an der tiefsten Stelle im Gehäuse 1 eine Ablassbohrung 2 eingebracht. Im Bereich der Ablassbohrung 2 ist das Gehäuse 1 abgeflacht, so dass eine kreisrunde ebene Fläche zwecks besserer Abdichtung entsteht. In dieser Ablassbohrung 2 ist ein Gewinde 6 angeordnet. In das Gewinde 6 ist eine Kondensatablassschraube 4 mit einem Sechskantschraubenkopf eigeschraubt und so fest angezogen, dass die Ablassbohrung 2 und damit der Gehäuseinnenraum 3 dicht verschlossen ist. Die Kondensatablassschraube 4 besteht aus dem Ablassschraubenkopf 4.1, daran schließt sich das Ablassschraubenkopfgewinde 4.2 an, danach ist der freie Ablassschraubenschaft 4.3 mit geringerem Durchmesser angeordnet.
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Die Länge des freien Ablassschraubenschaftes 4.3 ist größer als die Dicke des Gehäuses 1 an der Stelle wo die Kondensatablasschraube 4 angeordnet ist. Zum Schluss ist das Ablassschraubenbasisteil 4.5 mit dem Ablassschraubenbasisgewinde 4.6 ausgebildet, welche dasselbe Gewindemaß, wie das Ablassschraubenkopfgewinde 4.2 besitzt. Diese Kondensatablassschraube 4 ist sinnvollerweise aus einer üblichen Gewindeschraube hergestellt, indem in der Mitte der Ablassschraubenschaft 4.3 beispielsweise auf einer Drehmaschine freigestochen wird und so der Ablassschraubenschaft 4, 3 einen erheblich geringeren Durchmesser besitzt.
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In der 2 ist eine herausgeschraubte Kondensatablassschraube 4 und ein zugehöriges Schnittbild abgebildet. Die Kondensatablassschraube 4 ist hier um die Länge der Gewindegänge des Ablasschraubenkopfgewindes 4.2 soweit herausgeschraubt, dass der freie Ablassschraubenschaft 4.3 die Ablassbohrung 2 freigibt. Die Kondensatablassschraube 4 kann dabei ein Stück zur Seite bewegt werden, sodass die Ablassbohrung 2 freigegen wird und das Kondensat problemlos aus dem Gehäuseinneren 3abfließen kann. Das Ablassschraubenbasisteil 4.5 liegt Innen auf der Gehäuseinnenfläche teilweise auf. Deshalb kann die Kondensatablassschraube 4 in dieser Position definitiv nicht herausfallen und ist dadurch unverlierbar. Zum Schluss wird diese Kondensatablassschraube 4 wieder eingeschraubt bis der Ablassschraubenkopf 4.1 wieder an der Gehäuseaußenfläche anliegt und der Gehäuseinnenraum 3 wieder verschlossen und abgedichtet ist.
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3 zeigt noch einmal in der linken Abbildung eine bevorzugte Ausführung einer Kondensatablassschraube 4 und in der rechten Abbildung eine andere denkbare Ausführung einer Kondensatablassschraube 4 mit einem zwischen gelegten Dichtring 5. Der Ablasschraubenkopf 4.1 ist als Sechskant ausgeführt. Daran schließt sich das Ablasschraubenkopfgewinde 4.2 an. Dann kommt der Bereich mit dem freien Ablasschraubenschaft 4. 3 und rechts mit einer freien Aussparung, wobei ein Ablassschraubenteilgewinde 4.4 auf einer Seite durchgängig angeordnet ist. Dieses bleibt in der Regel auch in Eingriff. Aber trotzdem kann durch die freie Aussparung das Kondensat aus dem gehäuseinnenraum 3 abfließen. Daran schließt sich das Ablassschraubenbasisteil 4.5 mit dem Ablassschraubenbasisgewinde 4.6 an. Auf diese Weise entsteht ein anders ausgebildeter freier Ablassschraubenschaft 4.3 mit der gleichen Wirkung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Ablassbohrung
- 3
- Gehäuseinnenraum
- 4
- Kondensatablassschraube
- 4.1
- Ablassschraubenkopf
- 4.2
- Ablassschraubenkopfgewinde
- 4.3
- freier Ablassschraubenschaft oder Aussparung
- 4.4
- Ablassschraubenteilgewinde
- 4.5
- Ablassschraubenbasisteil
- 4.6
- Ablassschraubenbasisgewinde
- 5
- Dichtscheibe oder Dichtring
- 6
- Gewinde
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19718162 C2 [0003]
- DE 2516783 C [0004]
- DE 102008013857 A1 [0005]
- DE 949579 C [0006]
- DE 102005025944 B4 [0007]
