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Die
Erfindung betrifft einen Schaltschrank in 19-Zoll-Aufbautechnik
zur Aufnahme von einschiebbaren und herausziehbaren elektronischen
Systemkomponenten mit einem Gehäuse, das aus Vertikal- und
Horizontalprofilstreben mit daran befestigten Seitenwänden,
Boden, Deckenwand und Rückwand oder -tür sowie
einer Fronttür besteht und zur Kühlung der Systemkomponenten
ein mittels Ventilatoren und Luftumwälzung betriebenes
Klimagerät aufweist.
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Ein
Schaltschrank bzw. Computerrack zur Aufnahme von Systemkomponenten,
wie Server, Festplattensysteme oder dergleichen Einschübe,
in der international standardisierten 19-Zoll-Aufbautechnik ist
durch das
DE 20
2006 007 275 U1 bekannt geworden. Dieser Schaltschrank
besitzt ein kombiniertes Luft-Flüssigkeits-Kühlsystem,
wozu einerseits Kühlluft durch eine Lufteinlassplatte in
das Schrankinnere gelangt. Andererseits umfaßt eine Kühleinrichtung
einen auf einer Systemkomponentengruppe angeordneten Kühlkörper
und einen Flüssigkeitsverteiler, der über eine
Vorlaufleitung und eine Rücklaufleitung mit dem Kühlkörper
in Strömungsverbindung steht. Der Flüssigkeitsverteiler
ist außen im Frontbereich des Schaltschrankes angeordnet.
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Trotz
des für den Einbau eines Klimagerätes zwingend
notwendigen zusätzlichen Platzbedarfes besteht die Forderung
nach einer raumsparenden Bauweise der Computerracks, die gleichwohl
aber möglichst viele, vorzugsweise 50, solcher Systemkomponenten
bzw. Einschübe aufnehmen sollen. Außerdem muß das
Gehäuse staub- und spritzwasserdicht ausgeführt
sein.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen
Schaltschrank zu schaffen, der alle vorgenannten Forderungen erfüllt, dabei
gleichzeitig eine einfachere, modulare Bauweise ermöglicht
und eine größere Betriebssicherheit gewährleistet.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß das Klimagerät bodenseitig, unterhalb der
Systemkomponenten angeordnet ist und ein Kalt- sowie ein Heißkanal
zur Front bzw. Rückseite hin ausgebildet sind. Damit lässt
sich ohne zusätzlichen seitlichen Platzbedarf eine Kühlung
der 19-Zoll-Systemkomponenten bzw. Einschübe mit einem
definierten Kalt- sowie Heißkanal und Zwangsführung
des Kaltluftstromes durch die Systemkomponenten hindurch erreichen,
wobei die Systemkomponenten ober- und unterhalb von dem Kaltluftstrom
bestrichen werden. Selbst wenn die Rückwand bzw. -tür und/oder
die Seitenwände des Schaltschranks entfernt bzw. geöffnet
werden, entsteht kein Abriß des Kaltluftstromes.
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Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Klimagerät
als Einschubeinheit ausgeführt ist. Das ermöglicht
ein einfaches Auswechseln, wozu lediglich eine die Einschuböffnung
verschließende Blende entfernt werden muß.
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Eine
bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß die
Systemkomponenten n horizontaler und vertikaler Lage in das Gehäuse
einschiebbar sind, wobei die vertikal eingeschobenen Systemkomponenten
in beidseitig neben den horizontal eingeschobenen Systemkomponenten
ausgebildeten Gehäusefächern angeordnet sind.
Es wird hiermit die gegenüber den horizontal eingeschobenen
Systemkomponenten größere Breite des Klimagerätes
ausgenutzt, um eine optimierte Bestückung des Schrankvolumens
bis zur Aufnahme einer maximalen Anzahl (vorzugsweise 50) von Systemkomponenten
erreichen. Denn die Gehäusefächer nehmen lediglich
den durch das Breiten-Übermaß des Klimagerätes
ohnehin vorliegenden Freiraum ein.
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Nach
einem vorteilhaften Vorschlag der Erfindung besitzt – bezogen
jeweils auf die Seitenwände des Schrank-Gehäuses – das
eine Gehäusefach eine größere Tiefe als
das andere Gehäusefach. Das Breiten-Übermaß des
Klimagerätes wird somit durch die Aufteilung der Gehäusefächer
mit unterschiedlichen Tiefen optimal ausgeschöpft. Denn
die tieferen Gehäusefächer können die
Systemkomponenten bzw. Einschübe in Hochkantlage mit ihren
schmalen Stirnseiten in Einschubrichtung und nebeneinander eingeschoben
aufnehmen, während in das weniger tiefe Gehäusefach
die Systemkomponenten bzw. Einschübe demgegenüber
um 90° gedreht in Reihe hintereinander flach liegend eingeschoben
werden.
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Eine
bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß sowohl
die Vertikalprofilstreben als auch die Horizontalprofilstreben einheitlich
ausgebildet sind und eine ihren Querschnitt in eine innere und eine äußere
Profilstrebenkammer unterteilende Trennwand besitzen, die das Gehäuseinnere
zur Umgebung hin isoliert. Das Schrankinnere unterliegt damit keinen äußeren,
für die Luftumwälzung, insbesondere aber für
die Staub- und Spritzwasserdichtheit nachteiligen Einflüssen.
Denn die durch die Trennwand geschaffene, umlaufende Trennebene
ist das Schrankinnere sicher abgekapselt. Damit können
auch die in den Profilwänden bzw. -stegen der äußeren
Profilstrebenkammer zur Anbringung der Gehäuse-Verkleidung
(Wände, Türen, Deckel oder dergleichen) außenliegend
vorgesehenen Lochreihen für Befestigungsschrauben keinen
Zugang mehr zum Schrankinneren ermöglichen. Die geschlossene Bauweise
der Profilstreben gewährleistet zudem ein hohes Widerstandsmoment
und hohe Torsionssteifigkeit.
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Wenn
nach einem Vorschlag der Erfindung aneinander stoßende
Horizontalprofilstreben und Vertikalprofilstreben, was stets in
den unteren und oberen Gehäuse-Eckpunkten der Fall ist,
durch ein umfangsgeschlossenes Winkeleckstück miteinander verbunden
sind, wird die geschlossene, staub- und spritzwasserdichte Bauweise
weiter begünstigt.
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Wenn
das Winkeleckstück, beispielsweise ein Zinkdruckguss- oder
Stahlgussteil, zwei zueinander orthogonal verlaufende Profilansätze
und einen nach unten gewinkelten Profilansatz aufweist, wobei die
Profilansätze in die äußeren Profilstrebenkammern
eintauchen, lassen sich in einfacher Weise die offenen, aneinander
stoßenden Enden der Profilstreben verschließen
und die Winkeleckstücke zu einem sicheren Zusammenhalt
mit den Profilstreben verbinden.
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Hierzu
sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß in den
von abgewinkelten Stegen gebildeten Wänden der Vertikalprofilstreben
und Horizontalprofilstreben Lochreihen zur Befestigung von Anbauteilen
und in den Profilansätzen des Winkeleckstücks
Löcher zur Befestigung mit den Vertikal- und Horizontalprofilstreben
vorgesehen sind. Bei den Lochreihen der Profilstreben handelt es
sich einerseits um die zur Anbringung der Gehäuseverkleidung schon
beschriebenen Löcher in den Stegen bzw. Wänden
der äußeren Profilstrebenkammer und andererseits
um Lochreihen in den Stegen bzw. Wänden der inneren Profilstrebenkammern
zur Befestigung der Innenorganisation (19-Zoll-Systemkomponenten,
Fachböden, Kabelbefestiger oder dergleichen) des Schaltschranks
bzw. Computerracks.
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Hierbei
empfiehlt es sich, daß zumindest die Löcher der
Lochreihen der Vertikal- und Horizontalprofilstreben mit tüllenartigen
Durchzügen materialverstärkt ausgebildet sind.
Das trägt dazu bei, daß die zur Befestigung der
Anbauteile verwendeten selbstschneidenden Schrauben auch nach mehrmaligem
Gebrauch nicht durchdrehen.
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Wenn
nach einer Ausgestaltung der Erfindung die freien Enden der Profilansätze
des Winkeleckstücks mit Einlaufschrägen versehen
sind, wird das einfache Einführen des Winkeleckstücks
in die Profilstreben bzw. der äußeren Profilstrebenkammern
unterstützt.
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Ausgestaltungsgemäß kann
vorgesehen werden, daß das Winkeleckstück mit
einem sich vertikal erstreckenden Kernloch ausgebildet ist. Das
ermöglicht das einfache, nachträgliche Anbringen
von Stellfüßen, Rollen, Ringschrauben oder dergleichen.
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Weitere
Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen
und der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiels der Erfindung. Es zeigen:
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1 in
einer perspektivischen Gesamtansicht einen ohne Wandverkleidung
bzw. Türen oder dergleichen dargestellten, aus Profilstreben
zusammengebauten Gehäuserahmen eines Schaltschranks bzw.
Computerracks mit bodenseitig angeordnetem Klimagerät;
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2 den
Gehäuserahmen nach 1 in der
Vorderansicht;
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3 in
einer perspektivischen Ansicht als Einzelheit den in 1 mit „X"
gekennzeichneten Eckbereich des Profilstreben-Gehäuserahmens;
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4 eine
der 3 entsprechende Darstellung mit demgegenüber
zur Verbindung der Profile außerdem eingesetztem Winkeleckstück;
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5 als
Einzelheit in einer perspektivischen Gesamtansicht das in die aneinander
stoßenden Profilenden der 4 eingesetzte
Winkeleckstück;
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6 die
Vertikalprofilstrebe der 3 in der Draufsicht mit schematischer
Darstellung von Wand- bzw. Stegteilen der aneinander stoßenden Horizontalprofilstreben;
und
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7 als
Einzelheit einen Querschnitt der baugleichen Horizontal- und Vertikalprofilstreben.
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Von
einem Computerrack bzw. Schaltschrank 1 ist in den 1 und 2 im
wesentlichen lediglich der aus Profilstreben gebildete Gehäuserahmen
bzw. das Gehäuse 2 mit darin unterhalb der Systemkomponenten 3,
von denen in horizontaler Einbaulage nur einige angedeutet sind,
angeordnetem, als Einschubeinheit ausgeführtem Klimagerät 4 dargestellt.
Dessen Ventilatoren 5 sorgen im Schrankinneren für
eine Luftumwälzung zur Kühlung der Systemkomponenten 3,
die von den durch Pfeil 6 angedeuteten Kühlluftströmen
umspült werden. Denn diese zweigen sich aus einem durch
die nach oben weisenden Pfeile 7 verdeutlichten Gesamtluftstrom
eines im Schrankinneren ausgebildeten Kühlkanals 8 ab
und fallen dann n dem im Schrankinneren gegenüberliegend
ausgebildeten Heißkanal 9 entsprechend den nach
unten weisenden Pfeilen 10 ab, so daß sie gemäß Pfeil 11 wieder
in das Klimagerät 4 und damit in den erneuten
Kühlkreislauf gelangen.
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Wie
näher der 2 zu entnehmen ist, besitzt
das in den aus Horizontalprofilstreben 12 und Vertikalprofilstreben 13 bestehenden
Gehäuserahmen 2 eingeschobene Klimagerät 4 eine
größere Breite als die horizontal übereinander
eingeschobenen Systemkomponenten 3, von denen wiederum nur
einige wenige angedeutet sind. Das Breitenübermaß des
Klimagerätes 4 wird zur Unterbringung weiterer
Systemkomponenten 3a bzw. 3b ausgenutzt. Hierzu
sind im Gehäuserahmen 2 des Schaltschrankes 1 seitlich
neben den horizontal eingeschobenen Systemkomponenten 3 links
und rechts zusätzliche Gehäusefächer 14a, 14b ausgebildet,
die ebenfalls von dem Kühlluftstrom erfasst werden (vgl. 1). Das
Gehäusefach 14a weist eine größere
Tiefe, und darin mit ihren Stirnseiten in Hochkantlage eingeschobene
Systemkomponenten 3a, als das Gehäusefach 14b auf,
in das die Systemkomponenten 3b um 90° gegenüber
der Einschubrichtung der Systemkomponenten 3a gedreht und
flachliegend hintereinander eingeschoben werden. Diese Raumaufteilung ermöglicht
eine Belegung mit fünfzig Systemkomponenten, und zwar beispielsweise
mit fünfunddreißig horizontal eingeschobenen Systemkomponenten 3 sowie
im Gehäusefach 14a neun untergebrachten Systemkomponenten 3a und
im Gehäusefach 14b sechs untergebrachten Systemkomponenten 3b.
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Die
Horizontal- und Vertikalprofilstreben 12, 13 des
Gehäuserahmens bzw. Gehäuses 2 sind sämtlich
baugleich ausgeführt und besitzen eine den 6 und
insbesondere 7 deutlicher zu entnehmende Profil-Konfiguration.
Diese zeichnet sich durch eine Trennebene in Form einer den Querschnitt
der Profilstreben unterteilenden Trennwand 15 aus. Diese
unterteilt die Profilstreben 12, 13 in eine innere und
eine äußere Profilstrebenkammer 16a, 16b,
wobei sich innen und außen auf die Einbaulage bezieht, d.
h. die innere Profilstrebenkammer 16a ist dem Schrank-
bzw. Gehäuseinneren zugewandt. Vor allem die in den zusammen
mit der Trennwand 15 die äußere Profilstrebenkammer 16b begrenzenden
Stegen bzw. Wänden 18a, 18b zur Anbringung
und Befestigung der Gehäuseverkleidung durch selbstschneidende
Schrauben 19, wie in 7 angedeutet,
vorgesehenen Lochreihen 20 bzw. 21 (vgl. die 3 und 4)
der Horizontal- und Vertikalprofilstreben 12, 13 sind
damit nach innen hin völlig abgeschottet. Über
die Löcher dieser Lochreihen 20, 21 kann
von außen keine Umgebungsluft in das Schrankinnere gelangen.
Die in den Stegen bzw. Wänden der Profilstreben der inneren
Profilstrebenkammer 16a zur Befestigung der Innenorganisation
ebenfalls vorgesehenen zwei Lochreihen 22, 23 sind
ohnehin dem Schrankinneren zugewandt und damit von der äußeren
Umgebung unbeeinträchtigt.
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Die
Horizontal- und Vertikalprofilstreben 12, 13 stellen
gleichzeitig Dichtkanten 24 und Dichtflächen 25 bereit,
was beim Anbau bzw. Anschrauben der Gehäuseverkleidungsteile 26,
wie in 6 angedeutet, unter Einbeziehung von zwischengelegten Dichtungen 27 auch
in diesen Bereichen für die erforderliche Dichtheit zum
Schrankinneren sorgt. Aus der 7 ergibt
sich, daß die Löcher der Lochreihen 20 bis 23 mit
tüllenartigen Durchzügen 28 materialverstärkt
sind, was ein mehrma liges Ein- und Ausschrauben der selbstschneidenden
Befestigungsschrauben 19 ermöglicht.
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Zur
komplett geschlossenen, dichten Rahmenbauweise werden in die in
den oberen und unteren Ecken offenen Enden (vgl. 3)
der Horizontal- und Vertikalprofilstreben 12, 13 durch
ein Winkeleckstück 29 verschlossen, wie in 4 dargestellt.
Das im einzelnen in 5 gezeigte Winkeleckstück 29 weist
zwei zueinander orthogonal angeordnete Profilansätze 30a, 30b und
einen nach unten abgewinkelten Profilansatz 30c auf. An
ihren freien Enden sind die Profilansätze mit Einlaufschrägen 31 versehen.
Diese erleichtern das Einfügen des Winkeleckstücks 29 in
die Horizontal- und Vertikalprofilstreben 12, 13,
wobei die rechtwinkligen Profilansätze 30a, 30b in
die äußeren Profilstrebenkammern 16b der Horizontalprofilstreben 12 und
der nach unten abgewinkelte Profilansatz 30c in die äußere
Profilstrebenkammer 16b der Vertikalprofilstrebe 13 eintauchen. Zur
Schraubbefestigung mit den Profilstreben sind in den Profilansätzen 30a bis
c Löcher 32 vorgesehen, die in Flucht mit den
Löchern der Lochreihen 20 bzw. 21 der
Profilstreben 12, 13 gebracht werden, wie aus 3 zu
erkennen. Ein in dem Winkeleckstück 29 zentral
und vertikal angeordnetes Kernloch 23 erlaubt es, darin
beispielsweise einen Stellfuß oder eine Rolle zu befestigen.
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- 1
- Computerrack/Schaltschrank
- 2
- Gehäuserahmen
- 3;
3a, 3b
- Systemkomponenten
- 4
- Klimagerät
- 5
- Ventilatoren
- 6
- Kühlluftstrom
- 7
- Pfeil
- 8
- Kühlkanal
- 9
- Heißkanal
- 10
- Pfeil
- 11
- Pfeil
- 12
- Horizontalprofilstrebe
- 13
- Vertikalprofilstrebe
- 14a,
14b
- Gehäusefach
- 15
- Trennwand
- 16a
- Innere
Profilstrebenkammer
- 16b
- Äußere
Profilstrebenkammer
- 18a,
18b
- Steg/Wand
- 19
- Selbstschneidende
Schraube
- 20
- Lochreihe
(außen)
- 21
- Lochreihe
(außen)
- 22
- Lochreihe
(innen)
- 23
- Lochreihe
(innen)
- 24
- Dichtkante
- 25
- Dichtfläche
- 26
- Gehäuseverkleidungsteil
- 27
- Dichtung
- 28
- Durchzug
- 29
- Winkeleckstück
- 30a,
b, c
- Profilansatz
- 31
- Einlaufschräge
- 32
- Loch
- 33
- Kernloch
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 202006007275
U1 [0002]