DE102008034459B4 - Schutzdeckelanordnung für eine elektrische Einheit - Google Patents
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Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schutzdeckelanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Eine derartige Anordnung ist aus
DE 11 2004 001 322 T5 bekannt, wo eine Elektroeinrichtungsmodulstruktur beschrieben ist. Die Elektroeinrichtungsmodulstruktur weist ein Gehäuse mit einer Basis und einer Verkleidung auf. Die Basis und Verkleidung sind durch Arretiereinrichtungen, wechselseitig aneinander arretiert. Ebenso weisen Basis und Verkleidung Verbindungseinrichtungen auf, mit denen zwei Elektroeinrichtungsmodule wechselseitig miteinander verbunden werden können. Die Basis umfasst einen ausgeschnittenen Abschnitt, der dazu dient, ein Flachkabel aus dem Inneren der Basis bzw. des Gehäuses nach außen zu führen. Der ausgeschnittene Abschnitt weist eine gekrümmte Führungsseite für ein Stromkabel in einer oberen Endseite auf, die in eine lotrechte Oberfläche einer Wand mündet. Die beiden Seiten des ausgeschnittenen Abschnitts sind von einer Wand umgeben. Auf der Basis ist eine Leiterplatte angeordnet, die eine LED aufweist. - HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- In einigen Anwendungen ist es notwendig, eine erste elektrische Einheit an einer zweiten elektrischen Einheit zu montieren. Dies ist z.B. der Fall in Verdichtern, an denen eine Startereinheit montiert wird. Der Verdichter ist normalerweise durch einen im Wesentlichen abgedichteten Deckel, ein so genanntes Verdichtergehäuse, geschützt, aber die Startereinheit ist außerhalb dieses Deckels angeordnet, da sie für Reparaturen und Wartung leicht zugänglich sein muss. Um die Startereinheit gegen Schläge und direktes Spritzen, z.B. in der Form von Regen, zu schützen, und um unbefugten oder unbeabsichtigten Zugang zu den elektrischen Komponenten der Startereinheit zu verhindern, ist die Startereinheit normalerweise von einem abnehmbaren Deckel abgedeckt. Da aber ein abnehmbarer Deckel leicht zu entfernen sein muss, damit autorisiertes Personal einen leichten Zugang zur Startereinheit hat, und da es zwischen der Startereinheit und einer externen Energiequelle Leitungen oder Kabel geben muss, um die Startereinheit und den Verdichter mit elektrischer Energie zu versorgen, ist der abnehmbare Deckel in der Regel nicht vollständig geschlossen. Insbesondere hat der Deckel oft eine große Öffnung, damit er in einer verschiebbaren Weise an der Startereinheit montiert werden kann. Feuchtigkeit und Staub können durch solch eine große Öffnung leicht in den Deckel eindringen und dadurch die Startereinheit erreichen, und möglicherweise auch den Verdichter oder Anschlussstifte für den Verdichter. Entsprechend leistet der abnehmbare Deckel keinen ausreichenden Schutz gegen Feuchtigkeit und Staub.
- In einem wie oben beschriebenen Verdichter nach dem Stand der Technik hat der abnehmbare Deckel eine große Öffnung, die beim normalen Betrieb des Verdichters nach unten gerichtet ist. In dem Fall, dass die Anwendung, z.B. ein Getränkeautomat, mit dem darin montierten Verdichter auf der Straße angeordnet ist, gibt es die Gefahr, dass Spritzwasser, z.B. aus den Maschinen, die zum Reinigen der Straße verwendet werden, durch die nach unten gerichtete Öffnung oder durch den dem Deckel des Verdichters zugewandten Teil am abnehmbaren Deckel eindringen kann. Dadurch kann ein Versagen von elektrischen Komponenten der Startereinheit hervorgerufen werden. Es ist deshalb wünschenswert, die Startereinheit mit einem zusätzlichen Schutz gegen Feuchtigkeit und/oder Staub zu versehen.
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offenbart einen Anschluss für einen Verdichter, bei dem es versucht worden ist, das oben beschriebene Problem zu lösen. In einer Ausführung des Anschlusses nachJP 2000 161221 ist der abnehmbare Deckel derart umkonstruiert worden, dass die Größe der Öffnung, durch die Leitungen die Startereinheit erreichen können, minimiert worden ist. Dies reduziert die Gefahr eines Eindringens von Feuchtigkeit und Staub am abnehmbaren Deckel.JP 2000 161221 - Ein Nachteil der in
offenbarten Lösung ist, dass es notwendig ist, den ganzen abnehmbaren Deckel neu zu konstruieren, um den gewünschten zusätzlichen Schutz für die elektrischen Komponenten der Startereinheit zu erzielen.JP 2000 161221 - Die nachveröffentlich
DE 10 2007 037 130 B3 beschreibt eine Anschluss- und Verbindungsdose für ein Solarmodul. Die Anschluss- und Verbindungsdose weist ein Gehäuse mit Anschlusskabeldurchführungen und einem nach außen vorragenden Befestigungsrahmen mit einer umlaufenden Klebstoffnut auf. Das Innere des Gehäuses bildet einen Hohlraum, in dem eine Anschlussvorrichtung angeordnet ist, die Führungshülsen aufweist, die mit Führungsstiften im Gehäuse derartig in Eingriff stehen, dass beim Aufsetzen der Anschluss- und Verbindungsdose auf ein Solarmodul die Anschlussvorrichtung klemmend im Gehäuse festgehalten wird. Die Anschlussvorrichtung weist eine Öffnung auf, durch die ein Flachleiterband in ihr Inneres geführt wird. Es ist eine Kontaktklemme vorgesehen, die von einer elektrischen Kontakteinrichtung umfasst wird, welche eine Kabelanschlussklemme für elektrische Anschlusskabel aufweist. - BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
- Es ist somit eine Aufgabe der Erfindung, eine Deckelanordnung für eine elektrische Einheit anzugeben, die einen verbesserten Schutz gegen Feuchtigkeit und/oder Staub bietet, ohne dass eine Anpassung der Konstruktion von existierenden Komponenten der elektrischen Einheit erforderlich ist.
- Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Deckelanordnung für eine elektrische Einheit anzugeben, die einen verbesserten Schutz gegen Feuchtigkeit und/oder Staub bietet, wobei die Deckelanordnung zur direkten Montage an existierenden elektrischen Einheiten vorgesehen ist.
- Nach einem ersten Aspekt der Erfindung werden die obigen und andere Aufgaben durch das Vorsehen einer Schutzdeckelanordnung für eine elektrische Einheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
- Die erste elektrische Einheit ist zur Montage an der zweiten elektrischen Einheit vorgesehen. Dies ist so zu verstehen, dass die erste elektrische Einheit stabil an der zweiten elektrischen Einheit befestigt werden kann, vorzugsweise in einer abnehmbaren Weise. Außerdem sind die erste elektrische Einheit und die zweite elektrische Einheit elektrisch verbunden, z.B. durch eine oder mehrere Anschlussstifte, Leitungen, Kabel usw.
- Die zweite elektrische Einheit ist vorzugsweise ein Verdichter, und die erste elektrische Einheit kann in diesem Fall eine Startereinheit für den Verdichter sein. Alternativ können andere elektrische Einheiten verwendet werden.
- Der Außendeckel umfasst einen oder mehrere Anschlussteile. Ein oder mehrere entsprechende Anschlussteile können an einer zweiten elektrischen Einheit angeordnet sein, an der die Schutzdeckelanordnung montiert werden soll. In diesem Fall ist/sind der/die Anschlussteil(e) des Außendeckels zum Zusammenwirken mit dem/den Anschlussteil(en) der zweiten elektrischen Einheit vorgesehen. Entsprechend kann der Außendeckel mit Hilfe der Anschlussteile direkt an der zweiten elektrischen Einheit montiert werden.
- Der Innendeckel ist zur Aufnahme in einen Innenteil des Außendeckels vorgesehen. Entsprechend umschließt der Außendeckel den Innendeckel, wenn die Schutzdeckelanordnung montiert wird. Dadurch definiert der Außendeckel eine Außengrenze der Schutzdeckelanordnung, wobei der Innendeckel innerhalb dieser Außengrenze angeordnet ist. Somit bietet der Außendeckel üblicherweise einen Schutz gegen Schläge und direkte Spritzer, und verhindert unbefugten oder unbeabsichtigten Zugang zur ersten elektrischen Einheit. Dies sind die Funktionen des oben beschriebenen Deckels nach dem Stand der Technik, und der Außendeckel kann somit vorzugsweise ein solcher Deckel nach dem Stand der Technik sein. Da der Innendeckel in den Außendeckel passt, kann der Innendeckel einfach der Anordnung hinzugefügt werden, ohne wesentliche Änderungen der Konstruktion anderer Komponenten der ersten elektrischen Einheit und der zweiten elektrischen Einheit. Der Innendeckel kann sogar an schon in Betrieb genommenen elektrischen Geräten nachmontiert werden und gibt dabei in einer einfachen und kostengünstigen Weise solchen elektrischen Geräten einen zusätzlichen Schutz gegen Feuchtigkeit und/oder Staub, und zwar ohne den Austausch von wesentlichen Komponenten zu fordern.
- Ein Innenteil des Innendeckels ist zur Aufnahme einer ersten elektrischen Einheit vorgesehen. Entsprechend umgibt der Innendeckel im Wesentlichen die erste elektrische Einheit, wenn die Schutzdeckelanordnung zusammengebaut und an der ersten und/oder der zweiten elektrischen Einheit montiert ist. Dadurch ist die erste elektrische Einheit sowohl durch den Innendeckel als auch durch den Außendeckel geschützt. Der Innendeckel umfasst mindestens eine Öffnung zur Durchführung von einem oder mehreren elektrischen Anschlüssen von der zweiten elektrischen Einheit zum Innenteil des Innendeckels. Da die erste elektrische Einheit im Innenteil des Innendeckels angeordnet ist, kann eine elektrische Verbindung dabei durch die Öffnung(en) im Innendeckel eingerichtet werden. Außerdem kann der Innendeckel vorzugsweise an einer zweiten elektrischen Einheit mit Hilfe von einer oder mehreren Öffnungen montiert werden. Dies wird weiter unten näher beschrieben.
- Der Innendeckel weist außerdem eine Kabeleinführungsstruktur auf, die die Einführung eines oder mehrerer Kabel von der Außenseite der Schutzdeckelanordnung in den Innenteil des Innendeckels erlaubt. Da die erste elektrische Einheit im Innenteil des Innendeckels angeordnet ist, wenn die Schutzdeckelanordnung wie oben beschrieben zusammengebaut und montiert worden ist, können Kabel, die durch die Kabeleinführungsstruktur eingeführt werden, die erste elektrische Einheit und möglicherweise auch die zweite elektrische Einheit über elektrische Anschlüsse, die durch die mindestens eine Öffnung des Innendeckels eingeführt werden, mit elektrischer Energie versorgen.
- Die Kabeleinführungsstruktur bildet eine oder mehrere Kabelführungen. Jede Kabelführung bildet einen gekrümmten Kabelweg. Damit folgt ein Kabel, das von der Außenseite der Schutzdeckelanordnung in den Innenteil des Innendeckels verläuft, einem gekrümmten Kabelweg, d.h. das Kabel muss gebogen werden, um in den Innenteil des Innendeckels eingeführt zu werden und eine darin angeordnete erste elektrische Einheit zu erreichen. Damit ist/sind der Weg/die Wege zwischen der Außenseite der Schutzdeckelanordnung und dem Innenteil des Innendeckels gekrümmt, folgt(en) also nicht einer geraden Linie. Dies erschwert oder verhindert sogar das Eindringen von Feuchtigkeit und/oder Staub von der Außenseite der Schutzdeckelanordnung in den Innenteil des Innendeckels. Entsprechend bietet die spezielle Konstruktion des Innendeckels einen verbesserten Schutz der ersten elektrischen Einheit, die im Innenteil des Innendeckels angeordnet ist, gegen Feuchtigkeit und/oder Staub, während elektrische Verbindungen zwischen der ersten elektrischen Einheit und externen Geräten, wie z.B. einer externen Energieversorgung, ermöglicht werden. Zusätzlich kann der Innendeckel, wie oben beschrieben, leicht in eine existierende Schutzdeckelanordnung eingebracht werden, ohne dass wesentliche Änderungen der Konstruktion der anderen Komponenten erforderlich sind, und es ist sogar möglich, den Innendeckel in schon in Betrieb genommenen Geräten einzubauen. Dadurch ist es möglich, den zusätzlichen Schutz gegen Feuchtigkeit und/oder Staub mit minimalen Kosten vorzusehen.
- Der Innendeckel weist mindestens eine Dichtfläche auf, die an der einen oder mehreren Öffnung(en) angeordnet ist, wobei die Dichtfläche(n) dafür vorgesehen ist/sind, zwischen der zweiten elektrischen Einheit und dem Innenteil des Innendeckels abzudichten. Bei dieser Ausführungsform können die eine oder mehrere Öffnung(en) in dichtendem Kontakt mit der zweiten elektrischen Einheit angeordnet werden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass elektrische Anschlüsse von der zweiten elektrischen Einheit zum Innenteil des Innendeckels geführt werden können, ohne dass die Dichtigkeit des Innendeckels beeinflusst wird. Der Innendeckel kann sogar über der einen oder den mehreren Öffnung(en) an der zweiten elektrischen Einheit montiert werden.
- Der Innendeckel weist eine zweite Öffnung auf, die zur Einführung der ersten elektrischen Einheit in den Innenteil des Innendeckels vorgesehen ist. Dadurch ist es einfach, eine erste elektrische Einheit in der Schutzdeckelanordnung zu montieren oder von der Schutzdeckelanordnung zu entfernen, weil dies durch die zweite Öffnung geschehen kann. Nach dieser Ausführung kann die Schutzdeckelanordnung vorzugsweise dadurch zusammengebaut werden, dass zuerst der Innendeckel mit Hilfe der einen oder mehreren Öffnung(en), die die Durchführung von elektrischen Anschlüssen erlaubt(en), an der zweiten elektrischen Einheit montiert wird, wonach die erste elektrische Einheit im Innenteil des Innendeckels durch die zweite Öffnung montiert wird, und vorzugsweise durch elektrisches Verbinden der ersten elektrischen Einheit und der zweiten elektrischen Einheit mit Hilfe von Anschlussstiften, die durch die eine oder mehrere Öffnungen hindurchgeführt werden. Wenn die erste elektrische Einheit im Innenteil des Innendeckels montiert worden ist, sollten alle Kabel, die mit der ersten elektrischen Einheit verbunden sind, z.B. zur Einrichtung einer elektrischen Verbindung zu einer externen Energieversorgung, so in der Kabeleinführungsstruktur angeordnet werden, dass die Kabel dem/den gekrümmten Kabelweg(en) folgen.
- Die zweite Öffnung ist mit einer Dichtfläche zur Abdichtung zwischen dem Außendeckel und dem Innenteil des Innendeckels versehen. Die Dichtfläche kann die Form einer Auskleidung der zweiten Öffnung haben. Die Dichtfläche definiert vorzugsweise eine Grenzfläche des Innendeckels gegen den Außendeckel. Wenn der Innendeckel in einem Innenteil des Außendeckels angeordnet ist, liegt die Dichtfläche an dem Außendeckel an, und dadurch ist die zweite Öffnung abgedichtet, und der Innendeckel ist entsprechend ausreichend abgedichtet, um Feuchtigkeit und/oder Staub daran zu hindern, durch die zweite Öffnung in den Innenteil des Innendeckels einzudringen. Dadurch wird erreicht, dass es einfach ist, Zugang zum Innenteil des Innendeckels und damit auch zu einer darin angeordneten, ersten elektrischen Einheit zu bekommen, ohne dass die Dichtigkeit des Innendeckels beeinträchtigt wird, wenn die Schutzdeckelanordnung zusammengebaut ist.
- Der Außendeckel kann zum Festhalten der Schutzdeckelanordnung an einer zweiten elektrischen Einheit mit Hilfe des/der Anschlussteils/e vorgesehen sein. Nach dieser Ausführung umschließt der Außendeckel den Innendeckel, und dabei auch die erste elektrische Einheit, und wenn der Außendeckel mit Hilfe des/der Anschlussteils/e an der zweiten elektrischen Einheit montiert wird, hält er zusätzlich den Innendeckel in Position und hält ihn an der zweiten elektrischen Einheit fest. Entsprechend kann ein fester Griff des/der Anschlussteils/e vorzugsweise sicherstellen, dass der Innendeckel in einer gewünschten Position verbleibt, und es kann dadurch sichergestellt werden, dass der Innendeckel in dichtender Verbindung mit der zweiten elektrischen Einheit verbleibt. Es kann zusätzlich erreicht werden, dass elektrische Verbindungen zwischen der ersten elektrischen Einheit und der zweiten elektrischen Einheit nicht unterbrochen werden, weil das Festhalten des Innendeckels, zumindest in gewissem Masse, auch die erste elektrische Einheit festhält, da diese im Innenteil des Innendeckels angeordnet ist. Dies wird außerdem in einer sehr einfachen Weise erzielt, und zwar dadurch, dass der Außendeckel den Innendeckel festhält.
- Der Außendeckel kann aus einem verschleißfesten Material ausgebildet sein. Im vorliegenden Fall soll der Begriff „verschleißfest“ so verstanden werden, dass das Material des Außendeckels imstande ist, erwarteten Belastungen zu widerstehen, wie z.B. Schlägen, Reibungsverschleiß, Wetterbedingungen usw. Das Niveau der erforderlichen Verschleißfestigkeit hängt von der beabsichtigten Verwendung ab, insbesondere der beabsichtigten Anordnung des Gerätes. Z.B. ist ein höheres Niveau der Verschleißfestigkeit erforderlich, wenn die Anwendung in einer harten Umgebung angeordnet werden soll, z.B. im Freien, als wenn die Anwendung in einer sanfteren Umgebung angeordnet wird, z.B. in einem Gebäude.
- Vorzugsweise ist der Außendeckel aus einem Material hergestellt, das ausreichend hart ist, um Schlägen und Stößen zu widerstehen, auch bei erhöhten Temperaturen, die während des Betriebes der elektrischen Einheiten zu erwarten sind. Das Material kann eine Härte im Bereich
70 Shore A bis 130 Shore A haben, z.B. im Bereich85 Shore A bis 115 Shore A, beispielsweise ungefähr 100 Shore A, beispielsweise ungefähr 62 Shore D. Das Material ist vorzugsweise ein elektrisch isolierendes Material, um zu verhindern, dass elektrische Ströme von den elektrischen Komponenten der ersten elektrischen Einheit zum Außendeckel geleitet werden. Solche Ströme könnten eine Gefahr für die Personen bilden, die das Gerät bedienen. Das Material kann vorzugsweise Polypropylen (PP) sein. - Der Innendeckel weist über den Querschnitt einer Wand des Innendeckels zwei Zonen aus unterschiedlichen Materialien auf, wobei die Materialien einen unterschiedlichen Elastizitätsmodul aufweisen. Da der Elastizitätsmodul ein Maß für die Steifheit eines Materials ist, variiert die Steifheit des Innendeckels über den Querschnitt des Wandteils des Innendeckels in dieser Ausführung der Erfindung. Die Variation des Elastizitätsmoduls kann z.B. so sein, dass ein Teil des Innendeckels, der dem Innenteil des Innendeckels zugewandt ist, verhältnismäßig steif ist, während ein gegenüberliegender Teil des Innendeckels, der vom Innenteil abgewandt ist, etwas weicher ist. In einer Alternative, die momentan bevorzugt wird, kann der Querschnitt einen zentralen, verhältnismäßig steifen Teil bilden, während die Oberflächenteile, d.h. der Teil, der dem Innenteil zugewandt ist, und der entgegengesetzt angeordnete Oberflächenteil, etwas weicher sind. Die steifen Teile bewahren die Form des Innendeckels, während die weichen Teile eine Dichtungswirkung zwischen dem Innendeckel und den anderen Teilen ergeben, z.B. der zweiten elektrischen Einheit und/oder dem Außendeckel, wie oben beschrieben. Der Elastizitätsmodul kann allmählich und kontinuierlich über den Querschnitt des Wandteils variieren, oder er kann plötzlich und diskontinuierlich variieren, z.B. an einer Grenze zwischen zwei Zonen des Wandteils, wobei die Zonen aus unterschiedlichen Materialen sein können.Die Variationen des Elastizitätsmoduls über den Querschnitt kann wesentlich sein, sogar von der Größenordnung des Elastizitätsmoduls eines der Materialien. Ausgedrückt als Härte, die eine Größe ist, die vom Elastizitätsmodul abgeleitet werden kann, kann der zentrale Teil eine Härte im Bereich von 70 Shore A bis 130 Shore A haben, z.B. im Bereich von 85 Shore A bis 115 Shore A, beispielsweise ungefähr 100 Shore A, beispielsweise ungefähr 62 Shore D. Alternativ oder zusätzlich kann jeder Oberflächenteil eine Härte im Bereich von 20 Shore A bis 80 Shore A haben, z.B. im Bereich von 35 Shore A bis 65 Shore A, beispielsweise ungefähr 50 Shore A.
- Der Innendeckel kann einen Innenteil und einen Außenteil, der den Innenteil im Wesentlichen umgibt, aufweisen, wobei der Innenteil und der Außenteil aus unterschiedlichen Materialen mit unterschiedlichen Elastizitätsmodulen gebildet sind. Nach dieser Ausführung hat der Elastizitätsmodul des Innenteils einen Wert an einem zentralen Teil des Querschnitts des Wandteils und einen anderen Wert an den Oberflächenteilen. Die Variation des Elastizitätsmoduls wird durch die Herstellung des Innendeckels aus zwei verschiedenen Materialien mit verschiedenen Elastizitätsmodulen erreicht. Vorzugsweise ist das Material, das den Innen- oder zentralen Teil der Wand bildet, steifer als das Material, das die Außen- oder Oberflächenteile der Wand bildet. Dadurch wird erreicht, dass der Innendeckel imstande ist, seine Form beizubehalten, auch wenn eine verhältnismäßig flexible Oberfläche, z.B. mit passenden Abdichteigenschaften, vorgesehen ist. Als eine Alternative kann der Innen- oder zentrale Teil weicher als die Außen- oder Oberflächenteile sein.
- Alternativ kann der Innendeckel aus einem einzigen Material hergestellt sein, und die Variationen des Elastizitätsmoduls können in anderer Weise erzielt werden, z.B. durch eine besondere Behandlung des Materials. Alternativ können eine ausreichende Steifheit des Innendeckels als solches und ausreichende Dichteigenschaften durch veränderliche Dicken von einer oder mehreren Wänden des Innendeckels erreicht werden, z.B. durch Erhöhung der Dicke in gewissen Positionen und Reduzierung der Dicke in anderen Positionen, wie z.B. bei oder in der Nähe von Oberflächen, wo eine Dichtwirkung gewünscht wird.
- Der Innendeckel der oben beschriebenen Ausführung kann vorzugsweise unter Verwendung einer Spritzgießtechnik hergestellt werden, bei der ein erstes Material zuerst derart eingespritzt wird, dass es die Wände der Form abdeckt. Ein zweites Material wird dann so eingespritzt, dass es einen Hohlraum ausfüllt, der von dem ersten Material gebildet worden ist. Andere geeignete Herstellungstechniken können aber auch verwendet werden, wie z.B. zuerst Herstellung eines Innenteils, z.B. mit Hilfe einer Spritzgießtechnik, und nachfolgendes Montieren des Außenteils, z.B. durch eine in einer anderen Form ausgeführte Spritzgießtechnik. Es sollte bemerkt werden, dass das letztere Verfahren vermutlich verhältnismäßig teuer und zeitraubend ist, da es die Verwendung von zwei verschiedenen Formen erfordert, und da es notwendig ist, das Objekt von der einen zur anderen Form zu bewegen. Entsprechend ist das zuerst beschriebene Verfahren momentan bevorzugt.
- Der Innendeckel kann aus einem oder mehreren Kunststoffmaterialen hergestellt werden. Wie oben erwähnt, kann der Innendeckel aus zwei oder mehreren verschiedenen Materialien spritzgegossen werden, um einen variierenden Elastizitätsmodul über einen Querschnitt eines Wandteils des Innendeckels zu erzielen. Alternativ ist der Innendeckel aus einem einzigen Material gebildet. In diesem Fall kann der Elastizitätsmodul über den Querschnitt variieren, oder er kann es nicht. In einer bevorzugten Ausführung ist der Innendeckel aus zwei verschiedenen Kunststoffmaterialien hergestellt, von denen eines einen zentralen Teil des Querschnitts des Wandteils bildet und das andere die Außen- oder Oberflächenteile des Querschnitts, wie oben beschrieben, bildet. Die beiden Materialien sollten so gewählt werden, dass beide einen gewünschten Elastizitätsmodul haben. Außerdem sollten die Materialien in dem Sinne kompatibel sein, dass sie imstande sind, sich an der während des Herstellungsprozesses zwischen ihnen gebildeten Grenze zu verbinden, z.B. durch Zusammenschmelzen während eines Spritzgießverfahrens. Wenn die beiden Materialien verbunden worden sind, sollte verhindert werden, dass sie wieder auseinander gerissen werden, z.B. während eines Kühl- oder Härteverfahrens, das dem ersten Herstellungsschritt folgt. Wenn z.B. ein Spritzgießverfahren verwendet wird, würden Materialien mit verschiedenen Temperaturdehnungskoeffizienten während des Kühlens auseinander gerissen werden, und es ist daher ratsam, Materialien zu wählen, die identische oder zumindest ähnliche Temperaturdehnungskoeffizienten haben.
- Der zentrale Teil kann aus Polypropylen (PP) oder Polyethylen (PE) hergestellt werden, und/oder die Oberflächenteile können aus Styren-Ethylen-Butylen-Styren (SEBS) oder einem thermoplastischen Elastomer (TPE), wie z.B. thermoplastischem Vulkanit (TPV), hergestellt werden.
- Nach einer bevorzugten Ausführung ist der zentrale Teil vorzugsweise aus Exxon PP7075L1 hergestellt, und die Oberflächenteile sind vorzugsweise aus SEBS Kraiburt TF5EC N hergestellt, vorzugsweise mit einem Färbemittel, um eine gewünschte Farbe des Innendeckels zu erzielen.
- Die Kabeleinführungsstruktur kann einen ersten Teil mit einer ersten Oberfläche und einen zweiten Teil mit einer zweiten Oberfläche aufweisen, wobei sich die erste und die zweite Oberfläche gegenüberliegen und zwischen sich mindestens eine Kabelführung bilden. Eine oder beide Oberflächen können im Wesentlichen eben sein, oder eine oder beide Oberflächen können gekrümmt sein. Es ist aber wichtig, dass die Oberflächen so angeordnet sind, dass ein Kabel, das durch eine Kabelführung geführt wird, die von den Oberflächen gebildet wird, dazu gezwungen wird, einem gekrümmten Weg zu folgen. Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, dass die Oberflächen im Verhältnis zu den übrigen Teilen des Innendeckels so orientiert werden, dass ein Kabel, das über die von den Oberflächen gebildete Kabelführung in den Innenteil des Innendeckels eintritt, dazu gezwungen wird, seine Richtung mindestens einmal zu ändern. Alternativ kann dies einfach durch die Verwendung von einer oder mehreren Oberflächen mit einer geeigneten Krümmung erreicht werden.
- Somit können die erste Oberfläche und/oder die zweite Oberfläche gekrümmt sein.
- Alternativ oder zusätzlich kann die erste Oberfläche und/ oder die zweite Oberfläche elastisch sein. Die Elastizität der ersten Oberfläche und/oder der zweiten Oberfläche ist vorzugsweise ausreichend, um es den Oberflächen zu gestatten, einem Kabel zu „folgen“, das in einer gleichmäßigen Weise zwischen den Oberflächen verläuft. Dadurch wird der vom Innendeckel erzeugte Schutz gegen Feuchtigkeit und/oder Staub noch weiter verbessert.
- Die erste und/oder die zweite Oberfläche kann vorzugsweise eine Härte im Bereich
20 Shore A bis 80 Shore A haben, z.B. im Bereich35 Shore A bis 65 Shore A, z.B. ungefähr 50 Shore A. - Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung werden die obigen Aufgaben durch die Einführung eines elektrischen Gerätes gelöst, das Folgendes aufweist:
- - eine erste elektrische Einheit,
- - eine zweite elektrische Einheit, wobei die erste elektrische Einheit zur Montage an der zweiten elektrischen Einheit vorgesehen ist, und
- - eine Schutzdeckelanordnung nach dem ersten Aspekt der Erfindung.
- Der zweite Aspekt der Erfindung betrifft somit ein elektrisches Gerät mit einer daran montierten, zusammengebauten Schutzdeckelanordnung der oben beschrieben Art.
- Die zweite elektrische Einheit kann ein Verdichter sein, z.B. ein Verdichter zur Verwendung in einem Dampfverdichtungssystem, z.B. einem Kühlsystem oder einer Wärmepumpe. In diesem Fall kann die erste elektrische Einheit eine Startereinheit für den Verdichter sein. Eine solche Startereinheit wird normalerweise außerhalb eines Schutzdeckels, eines so genannten Verdichtergehäuses, das den Verdichter umschließt, am Verdichter montiert, um einen leichten Zugang zur Startereinheit zwecks Wartung, Reparatur oder Umtausch der Startereinheit zu geben, und um die Herstellungskosten zu minimieren. Entsprechend bedarf die Startereinheit des Schutzes, der von einer Schutzdeckelanordnung nach dem ersten Aspekt der Erfindung geboten wird.
- Alternativ können andere elektrische Einheiten verwendet werden, z.B. ein Beleuchtungssystem, in dem die zweite elektrische Einheit eine Lampe ist und die erste elektrische Einheit ein Starter oder eine andere elektrische Regeleinheit für eine solche Lampe ist. Solche Beleuchtungssysteme können Systeme umfassen, in denen die Lampe z.B. eine Leuchtstoffröhre oder eine Natriumdampflampe ist. Eine weitere Alternative ist ein elektrisches Heizsystem für heißes Wasser, in dem die zweite elektrische Einheit ein elektrisch beheizter Heißwasserbehälter oder -tank ist, und die erste elektrische Einheit eine oder mehrere Verbindungen zum Heizelement, eine Temperaturmesseinheit und/oder ein temperaturgesteuerter Schalter ist. Eine weitere Alternative bietet sich in jeder elektrischen Ausrüstung zur Verwendung im Freien an, die eine elektrische Versorgung über eine nicht abnehmbare Verbindung fordert. In dieser Alternative weist die zweite elektrische Einheit die im Freien angeordnete elektrische Ausrüstung, und die erste elektrische Einheit weist die Verbindung auf.
- Figurenliste
- Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Die Zeichnungen zeigen:
-
1A ,1B perspektivische Explosionsansichten einer Deckelanordnung nach einer Ausführung der Erfindung, -
2 eine Querschnittsansicht der Explosionsansicht der Deckelanordnung nach1 , -
3 und4 Perspektivansichten eines Innendeckels für die Deckelanordnung der1 und2 , gesehen aus zwei verschiedenen Winkeln, -
5 den Innendeckel der3 und4 von der Rückseite, d.h. gesehen durch eine große Öffnung in einer Richtung in den Innendeckel hinein, -
6 eine Querschnittsansicht des Innendeckels nach3 und4 entlang der Linie A-A nach5 , -
7 eine Einzelheit aus6 , -
8 eine Ansicht des Innendeckels der3 und4 von unten, -
9 eine Querschnittsansicht des Innendeckels der3 und4 entlang der Linie B-B nach8 , und -
10 eine Querschnittsansicht der Deckelanordnung nach1 und2 in einem zusammengebauten Zustand, aber ohne Außendeckel. - Die
1A und1B sind perspektivische Ansichten einer Schutzdeckelanordnung1 nach einer Ausführung der Erfindung in einem Explosionszustand, d.h. die einzelnen Teile sind voneinander getrennt.1 zeigt einen Verdichter2 , gezeigt in1A , aber nicht in1 B , und eine Startereinheit3 , die zur Montage am Verdichter2 vorgesehen ist. Die Deckelanordnung1 ist zum Schutz sowohl der Startereinheit3 als auch von Verbindungsstiften4 zur Verbindung der Startereinheit3 mit dem Verdichter2 gegen Feuchtigkeit und/oder Staub vorgesehen. - Die Deckelanordnung
1 weist einen Außendeckel5 , gezeigt in1B , aber nicht in1A , und einen Innendeckel6 auf. Der Innendeckel6 wird weiter unten unter Hinweis auf die3-9 näher beschrieben. Außerdem zeigt1 B eine Zugentlastungsanordnung19 mit einem ersten Teil19a und einem zweiten Teil19b , die lösbar sind. Die in1A und1B gezeigte Deckelanordnung1 wird in folgender Weise zusammengebaut. Zuerst wird der erste Teil19a der Zugentlastungsanordnung19 im Montageloch20 des Verdichters2 montiert. Dann wird der Innendeckel6 so am Verdichter2 montiert, dass die Verbindungsstifte4 durch eine im Innendeckel ausgebildete Öffnung (nicht gezeigt) in einen Innenteil7 des Innendeckels6 eindringen können. Die Öffnung ist vorzugsweise mit einer elastischen Oberfläche versehen, die in dichtender Verbindung mit dem Verdichter angeordnet werden kann. Dies wird weiter unten beschrieben. - Dann wird die Startereinheit
3 im Innenteil7 des Innendeckels6 so montiert, dass die Verbindungsstifte4 mit entsprechenden Verbindungsvorrichtungen (nicht sichtbar) an der Startereinheit3 verbunden werden. Kabel (nicht gezeigt) für die Energieversorgung der Startereinheit3 verlaufen durch die Kabeleinführungsstruktur9 , die am Innendeckel6 gebildet ist, und durch Vertiefungen21 , die im ersten Teil19a der Zugentlastungsanordnung19 gebildet ist. Die Kabel können dabei die im Innenteil7 des Innendeckels6 angeordnete Startereinheit3 mit einer externen Energieversorgung (nicht gezeigt) verbinden. Der zweite Teil19b der Zugentlastungsanordnung19 wird dann am ersten Teil19a befestigt, und Schrauben22 werden angezogen, um die Kabel festzuhalten. Die Konstruktion der Kabeleinführungsstruktur9 wird weiter unten näher beschrieben. - Schließlich wird der Außendeckel
5 so am Verdichter2 montiert, dass er den Innendeckel6 und die im Innenteil7 des Innendeckels6 angeordnete Startereinheit3 abdeckt. Dies wird mit Hilfe von am Verdichter2 angeordneten Montageteilen10 und entsprechenden am Außendeckel5 ausgebildeten Montageteilen8 vorgenommen. Dadurch hält der Außendeckel5 , wie schon beschrieben, den Innendeckel6 fest am Platz. Vorzugsweise ist der Innendeckel6 mit einer Schicht11 eines elastischen Materials versehen, die eine Abgrenzung gegen den Außendeckel5 bildet. Dabei können der Außendeckel5 und der Innendeckel6 in dichtender Verbindung miteinander gebracht werden. - Der Außendeckel
5 der in1 gezeigten Deckelanordnung1 ist vorzugsweise von dem Typ, der in Deckelanordnungen nach dem Stand der Technik verwendet wird. Es ist ein Vorteil, dass der Innendeckel6 in den Außendeckel5 passt, weil zusätzlicher Schutz gegen Feuchtigkeit und/oder Staub dabei mit Hilfe eines zusätzlichen Teils, d.h. des Innendeckels6 , gewährleistet wird, und Konstruktionsänderungen von anderen Teilen, z.B. des Außendeckels5 , des Verdichters2 oder der Startereinheit3 , nicht erforderlich sind. Dadurch kann der Innendeckel6 einfach am Verdichter2 usw. montiert werden, ohne wesentliche Änderungen der Herstellungslinien oder des Herstellungsprozesses. Außerdem kann der Innendeckel6 sogar an Verdichtern2 , die schon in Betrieb genommen sind, montiert werden, wodurch ein zusätzlicher Schutz für solche Verdichter2 in einer einfachen und kostengünstigen Weise sichergestellt wird. -
2 ist eine Querschnittsansicht der Deckelanordnung1 der1 . In2 ist die im Innendeckel6 ausgebildete Öffnung12 zur Einführung der Anschlussstifte4 in den Innenteil7 des Innendeckels6 sichtbar. -
3 ist eine perspektivische Ansicht eines Innendeckels6 für die Deckelanordnung der1 und2 . Der Innendeckel6 weist eine große Öffnung13 zur Einführung einer ersten elektrischen Einheit auf, z.B. in der Form einer Startereinheit, und eine kleinere Öffnung12 zur Einführung von Anschlussstiften einer zweiten elektrischen Einheit, z.B. in der Form eines Verdichters, in den Innenteil7 des Innendeckels6 . Der Innendeckel6 ist außerdem mit einer Kabeleinführungsstruktur9 versehen, und zwar in der Form einer ersten gekrümmten Oberfläche14 , die am Innendeckel6 in einer Position nahe der Anschlussstiftöffnung12 befestigt ist, und zwei zusätzlichen gekrümmten Oberflächen15 , die je ein Ende einer Seitenfläche des Innendeckels6 bilden. Jede der zusätzlichen Oberflächen15 überlappt einen Teil der ersten Oberfläche14 , und diese Überlappungsbereiche verhindern einen direkten Zugang von der Außenseite des Innendeckels6 zum Innenteil7 des Innendeckels6 , zumindest wenn die große Öffnung13 in dichtender Verbindung mit einem entsprechenden Außendeckel und die kleinere Öffnung12 in dichtender Verbindung mit einer zweiten elektrischen Einheit angeordnet sind. Die erste Oberfläche14 und die zusätzlichen Oberflächen15 bilden aber Einlässe16 von der Außenseite des Innendeckels6 zum Innenteil7 des Innendeckels6 , und Kabel können durch diese Einlässe16 eingeführt werden. - Entsprechend bilden die Einlässe
16 gekrümmte Kabelwege, d.h. die Kabel müssen sich krümmen, um durch die Einlässe16 hindurch eingeführt werden zu können. Dadurch ist es möglich, eine erste elektrische Einheit, z.B. eine Startereinheit für einen Verdichter, die im Innenteil7 des Innendeckels6 angeordnet ist, über die gekrümmten Kabelwege mit elektrischer Energie zu versorgen. Gleichzeitig wird das Eindringen von Feuchtigkeit und/oder Staub durch die Kabeleinführungsstruktur9 gehemmt, weil sich Feuchtigkeit und Staub normalerweise nicht in einem gekrümmten Muster bewegen, und die Krümmung der Einlässe16 wird deshalb ein solches Eindringen verhindern oder zumindest hemmen. -
4 ist eine perspektivische Ansicht des Innendeckels6 aus3 , gesehen aus einem entgegengesetzten Winkel. Somit ist die Öffnung12 für Anschlussstifte in3 deutlich zu sehen. -
5 zeigt den Innendeckel der3 und4 von der Rückseite, d.h. durch die große Öffnung13 . Die relativen Positionen der ersten Oberfläche14 und der zusätzlichen Oberflächen15 sind deutlich zu sehen. Es geht auch deutlich hervor, dass die Oberflächen14 ,15 gekrümmte Einlässe16 zur Einführung von Kabeln in den Innenteil7 des Innendeckels6 bilden. -
6 ist eine Querschnittsansicht des Innendeckels6 der3 und4 entlang der in5 gezeigten Linie A-A. Es geht aus6 hervor, dass die Dicke der Wände des Innendeckels6 leicht variiert. Insbesondere variiert die Dicke der ersten gekrümmten Oberfläche14 in einer solchen Weise, dass die Dicke entlang einer Richtung von der Anschlussstiftöffnung12 zur großen Öffnung13 abnimmt. -
7 ist eine Einzelheit der6 , die einen oberen Teil der Öffnung12 zeigt. Man kann erkennen, dass der Teil der Öffnung, der eine Grenzfläche17 in Richtung der zweiten elektrischen Einheit bildet, wenn der Innendeckel6 daran montiert ist, im Verhältnis zu einer horizontalen Ebene einen Winkel von ungefähr 15° bildet. Außerdem bildet der gegenüberliegende Teil18 der Öffnung12 im Verhältnis zur horizontalen Ebene einen Winkel von ungefähr 3°. Diese Winkel machen es einfach, den Innendeckel6 an der zweiten elektrischen Einheit zu montieren, während es sichergestellt wird, dass eine dichtende Verbindung zwischen dem Innendeckel6 und der zweiten elektrischen Einheit erzielt wird. -
8 zeigt eine Ansicht des Innendeckels6 der3 und4 von unten, d.h. von der Seite, an der die Kabeleinführungsstruktur9 angeordnet ist. Es geht klar aus5 hervor, dass die spezielle Konstruktion der Kabeleinführungsstruktur9 mit den überlappenden Oberflächen14 ,15 die Folge hat, dass es keinen direkten oder geradlinigen Einlass von der Außenseite des Innendeckels6 zum Innenteil des Innendeckels6 gibt. -
9 ist eine Querschnittsansicht des Innendeckels6 der3 und4 entlang der Linie B-B nach8 . Da der Querschnitt durch die Kabeleinführungsstruktur9 verläuft, ist diese klar zu sehen. Entsprechend sind die relativen Positionen der Oberflächen14 ,15 , der überlappenden Bereiche und der gekrümmten Einlässe16 sichtbar. Zusätzlich sieht man, dass jede der zusätzlichen Oberflächen15 ein Ende einer Seitenfläche des Innendeckels6 bildet. -
10 ist eine Querschnittsansicht einer Deckelanordnung1 der1 und2 in einem zusammengebauten Zustand. Aus Gründen der Klarheit ist der Außendeckel nicht gezeigt. In10 ist der Innendeckel6 am Verdichter2 montiert, so dass sich die Anschlussstiftöffnung12 um die Position der Anschlussstifte4 fest anlegt. Die Startereinheit3 ist im Innenteil7 des Innendeckels6 angeordnet und mit den Anschlussstiften4 verbunden, wobei es eine elektrische Verbindung zwischen der Startereinheit3 und dem Verdichter2 gibt.
Claims (11)
- Schutzdeckelanordnung (1) für eine zur Montage an einer zweiten elektrischen Einheit vorgesehene erste elektrische Einheit, wobei die Schutzdeckelanordnung aufweist: - einen Außendeckel (5) mit einem oder mehreren Montageteilen (8) zum Zusammenwirken mit einem oder mehreren entsprechenden Montageteilen (10), die an einer zweiten elektrischen Einheit angeordnet sind, um den Außendeckel (5) an der zweiten elektrischen Einheit zu montieren, und - einen Innendeckel (6), dessen Form und Größe in einen inneren Teil des Außendeckels (5) passt, wobei ein Innenteil (7) des Innendeckels (6) zur Aufnahme einer ersten elektrischen Einheit vorgesehen ist, wobei der Innendeckel (6) aufweist: - mindestens eine Öffnung (12) zur Durchführung eines oder mehrerer elektrischer Anschlüsse (4) von der zweiten elektrischen Einheit zum Innenteil (7) des Innendeckels (6), und - eine Leitungseinführungsstruktur (9), die die Einführung von einer oder mehreren elektrischen Leitungen von der Außenseite der Schutzdeckelanordnung (1) zum Innenteil (7) des Innendeckels (6) erlaubt, wobei die Leitungseinführungsstruktur (9) eine oder mehrere Kabelführungen bildet, die je einen gekrümmten Leitungspfad bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendeckel (6) mindestens eine Dichtfläche aufweist, die an der einen oder den mehreren Öffnung(en) angeordnet ist und zur Abdichtung zwischen der ersten elektrischen Einheit und dem Innenteil (7) des Innendeckels (6) vorgesehen ist, und der Innendeckel (6) eine zweite Öffnung (13) zur Einführung einer ersten elektrischen Einheit in den Innenteil (7) des Innendeckels (6) aufweist, wobei die zweite Öffnung (13) mit einer Dichtfläche (11) zum Abdichten zwischen dem Außendeckel (5) und dem Innenteil (7) des Innendeckels (6) versehen ist.
- Schutzdeckelanordnung (1) nach
Anspruch 1 , in der der Außendeckel (5) zum Festhalten der Schutzdeckelanordnung (1) an einer zweiten elektrischen Einheit mit Hilfe des/der Montageteils/e (8) vorgesehen ist. - Schutzdeckelanordnung (1) nach
Anspruch 1 oder2 , in der der Außendeckel (5) aus einem verschleißfesten Material hergestellt ist. - Schutzdeckelanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in der der Innendeckel (6) über den Querschnitt einer Wand des Innendeckels (6) zwei Zonen aus unterschiedlichen Materialien aufweist, wobei die Materialien einen unterschiedlichen Elastizitätsmodul aufweisen.
- Schutzdeckelanordnung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, in der der Innendeckel (6) aus einem oder mehreren Kunststoffmaterialien hergestellt ist.
- Schutzdeckelanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in der die Kabeleinführungsstruktur (9) einen ersten Teil mit einer ersten Oberfläche (14) und einen zweiten Teil mit einer zweiten Oberfläche (15) aufweist, wobei sich die erste (14) und die zweite (15) Oberfläche gegenüber liegen und dazwischen mindestens eine Kabelführung (16) ausgebildet ist.
- Schutzdeckelanordnung (1) nach
Anspruch 6 , in der die erste Oberfläche (14) und/oder die zweite Oberfläche (15) gekrümmt ist/sind. - Schutzdeckelanordnung (1) nach
Anspruch 6 oder7 , in der die erste Oberfläche (14) und/oder die zweite Oberfläche (15) elastisch ist/sind. - Ein elektrisches Gerät, das aufweist: - eine erste elektrische Einheit, - eine zweite elektrische Einheit, wobei die erste elektrische Einheit zur Montage an der zweiten elektrischen Einheit vorgesehen ist, und - eine Schutzdeckelanordnung (1) nach einem der
Ansprüche 1 -8 . - Ein elektrisches Gerät nach
Anspruch 9 , in dem die zweite elektrische Einheit ein Verdichter (2) ist. - Ein elektrisches Gerät nach
Anspruch 10 , in dem die erste elektrische Einheit eine Startereinheit (3) ist.
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