-
Die
Erfindung betrifft eine elektrische Netzanschlusseinrichtung nach
Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner eine
elektrische Einrichtung eines solchen Handwerkzeugs.
-
Leistungsstärkere Elektrohandwerkzeuge erfordern
zu ihrer Speisung einen Anschluss an das elektrische Netz. Dieser
wird üblicherweise
mittels eines fest am Gerät
angebrachten Netzanschlusskabels verwirklicht. Das Elektrohandwerkzeug
weist üblicherweise
ferner einen Motorschalter auf, der das Ein- und Ausschalten des
Elektromotors am Elektrohandwerkzeug zulässt. Um von dem Elektromotor ausgehende
Störeinstreuungen
in das elektrische Netz zu vermeiden, werden Elektrohandwerkzeuge üblicherweise
mit einem Entstörkondensator
ausgerüstet,
der entweder in unmittelbarer Nähe
des Elektromotors oder im Bereich der Durchleitung des Netzkabels
in ein Gehäuse
des Elektrohandwerkzeugs, beispielsweise im Bereich von Netzanschlussklemmen,
angeordnet ist.
-
Es
sind demzufolge mehrere Bauteile elektrisch miteinander zu verbinden
und in dem Gehäuse des
Elektrohandwerkzeugs in einer sinnvollen Weise anzuordnen. Im Stand
der Technik ist bekannt, auf einer Art Trägerplatte die Netzanschlussklemmen
für das
von Außen
in das Gehäuse
eingeführte
Netzanschlusskabel, den Entstörkondensator
und weiteren Schnittstellen, beispielsweise als Steckverbindungen,
vorzusehen, wobei die weiteren Schnittstellen der Kontaktierung
des Elektromotors, des Schalters und/oder einer möglicherweise
vorhandenen Motorelektronik dienen. Demzufolge sind mehrere elektrische
Bauelemente miteinander zu verschalten und zu verkabeln; insbesondere
ist der Entstörkondensator
in einer geeigneten Weise in den Stromweg einzubringen, was üblicherweise
ein Verschrauben oder ein Verlöten
von Anschlüssen
bedeutet. Die zu schaffenden Verbindungen müssen entweder maschinell in
einer Mehrzahl von Fertigungsschritten oder aber durch menschliche
Arbeit durchgeführt
werden.
-
Der
Aufwand hierfür
ist hoch. Auch mechanisch müssen
die Bauteile fixiert werden, was ebenfalls einen hohen konstruktiven
Aufwand erfordert.
-
Dem
gegenüber
wird eine elektrische Netzanschlusseinrichtung für ein mit Elektromotor versehenes
Elektrohandwerkzeug vorgeschlagen, insbesondere einen Winkelschleifer,
mit Netzanschlussklemmen für
ein Netzkabel und mit einem Entstörkondensator, die als Netzanschlussmodul
ausgebildet ist, das, von außen
betätigbar,
die Netzanschlussklemmen aufweist, und in dem der Entstörkondensator
eingehaust angeordnet ist, und aus dem elektrische Kabel für den Anschluss
einer Motorelektronik und eines Motorschalters schnittstellenfrei
herausgeführt
sind. Die Netzanschlussklemmen zur Aufnahme des von außen in das
Gehäuse
einzuführenden
Netzanschlusskabels weisen somit eine Vorrichtung auf, die es gestattet,
die Netzanschlussklemmen von außerhalb
des Netzanschlussmoduls zu öffnen
und zu schließen,
beispielsweise in der Art von Lüsterklemmen,
die mittels Befestigungsschrauben das Netzanschlusskabel in den
Netzanschlussklemmen fixieren, oder in einer anderen geeigneten
Weise lösbar,
beispielsweise durch selbstsperrende, aber lösbare Anschlusspunkte. Der
Entstörkondensator
befindet sich im Inneren des Netzanschlussmoduls, so dass er nicht
als separates Element in den Stromweg eingebracht werden muss und
der hierfür erforderliche
Fertigungsaufwand entfällt.
Die zum Anschluss einer Motorelektronik und des Motorschalters erforderlichen
Verbindungen sind durch Kabel verwirklicht, die schnittstellenfrei
aus dem Netzanschlussmodul herausgeführt sind. Schnittstellenfrei bedeutet
in diesem Zusammenhang, dass sie keine Unterbrechungspunkte, insbesondere
in Form von lösbaren
Befestigungen, am Netzanschlussmodul aufweisen.
-
In
einer Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, dass das Netzanschlussmodul einen Boden
aufweist, dem eine Abdeckhaube zugeordnet ist. Mit Boden ist ein
im Wesentlichen, aber nicht notwendig flächiges Element gemeint, das
eine an der Abdeckhaube ausgebildete offene Bodenseite abschließt. Werden
Boden und Abdeckhaube demzufolge zusammengeführt, ergibt sich eine Schließung des
Netzanschlussmoduls, wobei der Innenraum des Netzanschlussmoduls
vollständig
umfangen wird.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass an der Abdeckhaube Aufnahmekammern ausgebildet
sind, in denen die Netzanschlussklemmen angeordnet sind. Aufnahmekammern
sind in diesem Zusammenhang räumlich
abgetrennte Bereiche im Inneren der Abdeckhaube, die in einer solchen
Art und Weise ausgeführt
sind, dass sie die Netzanschlussklemmen aufnehmen können. Die
Anordnung der Netzan schlussklemmen in solchen Aufnahmekammern ermöglicht eine
präzise und
eindeutige Führung
derselben während
der Fertigung. Weiter ist eine eindeutige endgültige Positionierung relativ
zu den übrigen
Bestandteilen des Netzanschlussmoduls gewährleistet.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
ist vorgesehen, dass die Abdeckhaube eine Kondensatoraufnahmekammer
aufweist, in der der Entstörkondensator
angeordnet ist. Ähnlich
wie vorstehend für
die Netzanschlussklemmen beschrieben, wird auch hier durch eine
definierte räumliche
Abtrennung für
den Entstörkondensator
ein spezifischer Bereich innerhalb der Abdeckhaube geschaffen, der
zur Aufnahme des Entstörkondensators
vorgesehen ist. Der Entstörkondensator
weist nach seiner Einbringung in diese Kondensatoraufnahmekammer
folglich eine definierte Lage innerhalb des Netzanschlussmoduls auf,
die ihn relativ zu den übrigen
Bauelementen des Netzanschlussmoduls eindeutig positioniert und
eine vereinfachte Kontaktierung, beispielsweise durch Stecken oder
Knoten der Kondensatoranschlussdrähte, ermöglicht.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
ist vorgesehen, dass mindestens ein von der Motorelektronik kommendes,
zum Motorschalter geführtes
elektrisches Kabel durch das Netzanschlussmodul durchgeschleift
ist. Durchgeschleift meint in diesem Zusammenhang, dass das Kabel
nirgendwo innerhalb des Netzanschlussmoduls aufgetrennt und/oder
verbunden ist, sondern dass es gewissermaßen einstückig durch das Netzanschlussmodul
durchgeführt wird.
Das Durchschleifen der zur Ansteuerung einer Motorelektronik und
zur Schaltung eines Motorstroms durch den Motorschalter erforderlichen
Kabels ohne Auftrennung beziehungsweise in einer schnittstellenfreien
Weise verringert den konstruktiven Aufwand und den Fertigungsaufwand
erheblich; weiter wird eine eindeutige Kabelführung und eine vollständige Vorkonfektionierung
der Baugruppe ermöglicht.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass das Netzanschlussmodul vergossen ist, insbesondere
mit Kunstharz. Durch das Vergießen
des Netzanschlussmoduls lässt
sich eine praktisch vollständige
Unempfindlichkeit gegen Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsschwankungen
und gegen Staub sowie eine sehr hohe elektrische Sicherheit erreichen
(Verhinderung von Kriechströmen). Weiter
wird durch das Vergießen
des Netzanschlussmoduls die Lage der darin eingehausten Bauteile
unverrückbar
fixiert.
-
Die
Erfindung betrifft weiter eine elektrische Einrichtung für ein mit
Elektromotor versehenes Elektrohandwerkzeug, insbesondere einen
Winkelschleifer, mit einer elektrischen Netzanschlusseinrichtung, insbesondere
nach einem oder mehreren der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen,
mit einer Motorelektronik und mit einem Motorschalter. Hierbei ist
vorgesehen, dass die elektrische Netzanschlusseinrichtung als Netzanschlussmodul
ausgebildet ist, die Motorelektronik als Motorelektronikmodul und
der Motorschalter als Motorschaltermodul, wobei diese jeweils in
vergossener Form vorliegen und mittels elektrischer Kabel schnittstellenfrei
untereinander verbunden sind. Die elektrische Einrichtung bildet demzufolge
eine vollständige,
in sich geschlossene Baugruppe, die die genannten, ebenfalls in
sich geschlossenen Module Netzanschlussmodul, Motorelektronikmodul
und Motorschaltermodul umfasst, und wobei deren Verschaltung untereinander
bereits mittels elektrischer Kabel vorliegt. Es ist demzufolge bei der
Fertigung des Elektrohandwerkzeugs, insbesondere dessen Endmontage,
nicht erforderlich, elektrische Baugruppen oder gar einzelne elektrische
Bauelemente einzeln zu verschalten und/oder im Gehäuse einzubringen
beziehungsweise anzuordnen. Der gesamte konstruktive Strang von
der Netzanschlussklemme bis zu den zum Motor führenden Kabeln kann vorkonfektioniert
werden, liegt vollständig
vorgefertigt vor und muss lediglich als ganze Baugruppe in das Gehäuse eingebracht
werden. Weiter ist nur noch die Verbindung der zum Motor führenden
Kabel mit dem Motor selbst vorzunehmen.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass die vorstehen beschriebene elektrische Einrichtung
eine elektrische Modulverschaltungsfolge aufweist, bei der zunächst, in
Richtung des Stromflusses von außen, also vom Netzanschluss
her, zum Motor hin betrachtet, das Netzanschlussmodul, sodann das
Motorelektronikmodul und zuletzt das Motorschaltermodul aufeinander
folgen. Hierdurch werden nur drei Leitungen benötigt, die zur Motorelektronik
geführt
werden. Der Motor kann weiter zweipolig geschaltet werden, wobei
Bauelemente am Schalterausgang im ausgeschalteten Zustand potential
frei sind. Alternativ kann auch eine andere Modulverschaltungsfolge
vorliegen, bei der zunächst,
in Richtung des Stromflusses von außen, also vom Netzanschluss
her, zunächst
das Motorschaltermodul, so dann das mit Kondensator versehene Netzanschlussmodul,
so dann das Motorelektronikmodul und schließlich der Motor aufeinander
folgen.
-
Nachfolgend
wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine
als Netzanschlussmodul ausgebildete elektrische Netzanschlusseinrichtung
in perspektivischer Darstellung;
-
2 das
selbe Netzanschlussmodul als Explosionszeichnung; und
-
3 einen
Schaltplan für
eine symbolhaft dargestellte elektrische Einrichtung für ein mit
Elektromotor versehenes Elektrohandwerkzeug.
-
1 zeigt
eine elektrische Netzanschlusseinrichtung 1 für ein nicht
dargestelltes Elektrohandwerkzeug, die als Netzanschlussmodul 2 ausgebildet ist.
Das Netzanschlussmodul 2 besteht aus einem Modulkörper 3,
der einen Boden 4 und eine Abdeckhaube 5 umfasst.
Die Abdeckhaube 5 weist Aussparungen 6 auf, die
an einer im Wesentlichen vertikalen Vorderseite 7 der Abdeckhaube 5 nebeneinander ausgebildet
sind, und die in Schrauböffnungen 8 einmünden, die
an einer Oberseite 9 der Abdeckhaube 5 nebeneinander
ausgebildet sind. Die Oberseite 9 und die Vorderseite 7 schließen einen
Winkel von im Wesentlichen 90° ein.
Zwischen den Aussparungen 6 und den Schrauböffnungen 8 kann
zur Versteifung der Abdeckhaube 5 jeweils ein Steg 10 angeordnet sein.
Die Abdeckhaube 5 kann im Wesentlichen quaderförmig oder
auch, wie vorliegend, stufig ausgebildet sein, wobei stufig bedeutet,
dass die Oberseite 9 nicht von der Vorderseite 7 bis
zu einer dieser gegenüberliegenden
Rückseite 11 in
einer Ebene, sondern vielmehr in zwei oder mehr Ebenen ausgeführt ist, wobei
Vor- oder Rücksprünge in diesen
Ebenen auftreten können.
Das Netzanschlussmodul 2 weist weiter eingehaust Netzanschlussklemmen 12 auf,
die innerhalb der Abdeckhaube 5 hinter den Aussparungen 6 angeordnet
sind. Die Fixierung von nicht dargestellten Netzanschlussleitungen
in diesen Netzanschlussklemmen 12 erfolgt durch Schrauben 13,
die in die Netzanschlussklemmen 12 eingeschraubt sind und
durch die Schrauböffnungen 8 an
der Oberseite 9 der Abdeckhaube 5 hervortreten
beziehungsweise zugänglich
sind.
-
An
der Oberseite 9 der Abdeckhaube 5 treten weiter
Zuleitungen 14 aus, die als Kabel 15 ausgebildet
sind. Es handelt sich hierbei um eine Motorelektronikversorgungsleitung
VE, eine Motorelektronikzuleitung ZE und um eine Motorzuleitung
ZM. An der Rückseite 11 des
Netzanschlussmoduls 2 sind Ableitungen 16 ausgebildet,
nämlich
eine Masseleitung N und die durchgeschleifte Motorzuleitung ZM'.
-
Mit
durchgeschleifter Motorzuleitung ZM' ist hier die ununterbrochene Fortführung der
Motorzuleitung ZM gemeint.
-
2 zeigt
eine Explosionszeichnung des Netzanschlussmoduls 2. Zur
Darstellung der Lage einzelner Bauelemente innerhalb des Netzanschlussmoduls 2 sind
die Abdeckhaube 5 und der Boden 4 voneinander
getrennt. Die eine der Netzanschlussklemmen 12, die als
eine Motorelektronikklemme 17 ausgebildet ist, nimmt die
Motorelektronikzuleitung ZE im Inneren des Netzanschlussmoduls 2 auf,
während
die andere Anschlussklemme 12 als Elektronikversorgungsklemme 18 ausgebildet
ist, die im Inneren des Netzanschlussmoduls 2 die Motorelektronikversorgungsleitung
VE aufnimmt. Die Motorzuleitung ZM ist durchgeschleift und mündet unterbrechungsfrei
an der Rückseite 11 des
Netzanschlussmoduls 2 als durchgeschleifte Motorzuleitung ZM'. Die Masseleitung
N, die an der Rückseite 11 des Netzanschlussmoduls 2 austritt,
mündet
im Inneren des Netzanschlussmoduls 2 in die Elektronikversorgungsklemme 18.
Aus der selben Elektronikversorgungsklemme 18 tritt die
an der Oberseite 9 des Netzanschlussmoduls 2 austretende
Motorelektronikversorgungsleitung VE aus. Die Abdeckhaube 5 weist
zur Aufnahme der Netzanschlussklemmen 12 Aufnahmekammern 19 auf,
die zwischen der Vorderseite 7 der Abdeckhaube 5 und
jeweils einer der Seitenwände 20 der
Abdeckhaube 5 im vorderseitigen Bereich 21 der
Abdeckhaube 5 ausgebildet sind. Innerhalb der Abdeckhaube 5 werden
die Aufnahmekammern 19 durch Innenwandungen 22 begrenzt.
In Richtung zur Rückseite 11 der
Abdeckhaube 5 hin schließt sich eine Kondensatoraufnahmekammer 23 an,
die von den Aufnahmekammern 19 durch eine Zwischenwand 24 abgetrennt
ist. Die Kondensatoraufnahmekammer 23 nimmt einen Entstörkondensator 25 auf,
der nach Schließung
des Netzanschlussmoduls 2, also nach Zusammenfügen von
Boden 4 und Abdeckhaube 5, vollständig in
dem Netzanschlussmodul 2 eingehaust ist. Der Entstörkondensator 25 weist
Kondensatoranschlüsse 26 auf,
von denen vorliegend aufgrund der Perspektive nur einer sichtbar
ist. Die Kondensatoranschlüsse 26 sind
als Anschlussdrähte 27 ausgebildet,
die aus dem Entstörkondensator 25 herausgeführt sind.
Die Anschlussdrähte 27 werden
zur Kontaktierung in hierfür vorgesehene
Bohrungen 28 der Netzanschlussklemmen 12 eingeschoben.
Auch hier ist aufgrund der Perspektive nur eine Bohrung 28 sichtbar,
nämlich die
an der Motorelektronikklemme 17. Beim Zusammenbau des Netzanschlussmoduls 2,
also dem Zusammenfügen
von Boden 4 und Abdeckhaube 5 nach Einbringung
der vorstehend beschriebenen Bauteile, wird eine sichere, eindeutige
Fixierung und eine eindeutige Positionierung der Bauteile zueinander
erreicht. Zum besonders vorteilhaften Schutz des Netzanschlussmoduls
vor Luftfeuchtigkeit und zur Schaffung einer sehr guten Staubdichtigkeit
kann weiter in das Innere des Netzanschlussmoduls 2 beim
Zusammenbau eine hier nicht dargestellte Vergussmasse, insbesondere
ein Kunstharz, eingebracht werden. Hiermit ergibt sich ein vollständiger Verguss
des Netzanschlussmoduls 2 und seiner darin enthaltenen
Bauteile, wodurch diese nicht nur unverrückbar zueinander fixiert und
in ihrer jeweiligen Kontaktlage stabilisiert, sondern darüber hinaus
gegen jegliche Art von Einflüssen
abgedichtet werden. Weiter ergibt sich hierdurch eine hervorragende
elektrische Isolierung und ein sehr guter Schutz vor Kriechströmen.
-
3 zeigt
symbolisch eine elektrische Einrichtung 29 für ein mit
einem Elektromotor M versehenes, nicht dargestelltes Elektrohandwerkzeug.
Der Elektromotor M ist lediglich zur Darstellung der Verschaltung
der elektrischen Einrichtung 29 dargestellt. Er ist nicht
Bestandteil der elektrischen Einrichtung 29. Die elektrische
Einrichtung 29 besteht aus dem hier nur schematisch dargestellten
Netzanschlussmodul 2 einem Motorschaltermodul 30 und
einem Motorelektronikmodul 31, wobei diese schnittstellenfrei
mittels elektrischer Kabel 32 untereinander verbunden sind.
Das Netzanschlussmodul 2 umfasst hierbei insbesondere den
Entstörkondensator 25. Das
Motorschaltermodul 30 umfasst einen Motorschalter 33,
der als zweipoliger Öffner 34 ausgebildet ist.
Das Motorelektronikmodul 31 umfasst eine Leistungselektronik 35 zur
Leistungsregelung des Elektromotors M. Das Netzanschlussmodul 2 weist
die Netzanschlussklemmen 12 auf, über die das Netzanschlussmodul 2 an
das elektrische Netz angeschlossen wird, insbesondere über ein
nicht dargestelltes Netzanschlusskabel. Aus dem Netzanschlussmodul 2 sind
als elektrische Kabel 32 die Motorelektronikzuleitung ZE,
die Motorelektronikversorgungsleitung VE und die Motorzuleitung
ZM herausgeführt,
die allesamt in das Motorelektronikmodul 31 einmünden. Weiter
sind als elektrische Kabel 32 aus dem Netzanschlussmodul 2 die
durchgeschleifte Motorzuleitung ZM' und die Masseleitung N herausgeführt, die
in das Motorschaltermodul 30 einmünden. Aus dem Motorschaltermodul 30 sind
als elektrische Kabel 32 die Motoranschlussleitung MA1 und die Motoranschlussleitung MA2 herausgeführt, die in den Elektromotor
M münden.
Die elektrische Verschaltung erfolgt folglich in der Reihenfolge
Netzanschlussmodul, Motorelektronikmodul, Motorschaltermodul. Dies
bedeutet, dass im elektrischen Stromlauf das Motorschaltermodul
nach dem Motorelektronikmodul folgt. Hierdurch lässt sich bei zweipoliger Trennung
eine Potentialfreiheit der am Schalterausgang kontaktierten Bauelemente
erreichen.