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Gehäusewandelement
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Die Erfindung betrifft ein Gehäueewandelement, das an zur Durch führung
von Kabeln vorgesehene Stellen zum leichten Ausbrechen vorgesehene Teilflächen aufweist,
die tiber eine Sollbruchlinie verringerter Materialstärke mit dem Gehäusewandelement
verbunden sind.
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Solche Gehäusewandelemente sind in der Installationstechnik handelsitblich.
Dabei werden Kunststoffgehäuse, beispielsweise in der Form von Abzweigdosen, durch
Vorprägung mit leicht ausbrechbaren Teilflächen verstehen. Diese Teilflächen stehen
über eine umlaufende Sollbruchlinie, in deren Bereich die Materialstärke gleichmäßig
verringert ist, mit dem Rest des Gehäusewandelements in Verbindung. Im Bedarfsfall
wird die benötigte Zahl von Teilflächen ausgebrochen und in die dabei entstehenden
Öffnungen werden Kabel eingebracht.
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Bei gekapselten elektrischen Anlagen sind oft flexible Leitungen bzw.
Kabel, so durch Gehäusewände hindurchzuftihren, daß der Schutzgrad des Gehäuse nicht
beeinträchtigt wird. Im einfachsten Fall werden diese Gehäusewände mit Bohrungen
versehen, die die einzufahrenden Leitungen möglichst dicht umfassen. Wird eine Demontage
notwendig, ist es in vielen Fällen erforderlich, die Kabel durch die Gehäusewand
zurEckzuziehen. Dies ist jedoch im allgemeinen nicht komplikationslos möglich, da
Kabel häufig endseitig verdickte Anschlußelemente, wie Kabelschuhe und Enaverschleuse,
aufweisen, so daß ein Zurückziehen des Kabels nur unter Abtrennung dieser Abschlußelemente
möglich ist.
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Um dieser Schwierigkeit aus dem Weg zu gehen, ist es bekannt, eine
Gehäusewand zu teilen. Entlang der durch den eilungchnitt entstehenden Endkante
der Gehäusewandelemente sind einander gegenüberliegende halbkreisförmige Ausnehmungen
vorgesehen, von denen je zwei einen kreisförmigen Durchbruch bilden, durch den ein
Kabel eng umschlossen hindurchführbar ist. Die in die gekapselte Anlage eingeführten
Kabelenden werden nun nicht mehr durch Zurückziehen aus dem gekapeelten Raum entnommen,
sondern nach Demontage eines Gehäusewandelements herausgeschwenkt. Damit bereitet
die Entnahme eines Kabels mit verdickten Enden keinerlei Schwierigkeit mehr.
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Darüber hinaus ist diese Art der Entnahme von Kabeln im Vergleich
zum Zurllckziehen beträchtlich kabelschonender.
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Solche Gehäueewandelemente, die entlang einer Endkante eine Reihe
halbkreisförmiger Ausnehmungen aufweisen, werden als Kammplatten bezeichnet.
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Da in vielen Fällen vor der Endmontage der gekapselten elektrischen
Anlage nicht bekannt ist, wieviele Kabel in den gekapselten Raum einzufUhren sind,
muß entweder bereits bei der Fertigung eine der maximalen Anzahl entsprechende Zahl
von halbkreisförmigen Ausnehmungen in den als Kammplatten ausgefahrten Gehäusewandelementen
vorgesehen werden oder die Ausnehmungen mEssen erst am Ort der Endmontage in die
Gehäusewandelemente eingebracht werden. Im ersten Fall müssen die nicht belegten
Öffnungen in den Gehäusewandelementen durch Abdeckungen kaschiert werden, im zweiten
%'all entsteht am Aufstellungsort ein erhöhter Montageaufwand.
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Vorprägungen in Gehäusewandelemente einzubringen, bei denen mittels
eines Rundschnittstempels das später zu entfernende Material zwar eingerissen, aber
nicht ganz durchgestoßen wird, ist im vorliegenden Fall nicht durchführbar, da derartige,
durch eine Vorprägung mit einer Sollbruchlinie vereehenen Teilflächen bereits häufig
beim Transport oder beim Abstellen beim Transport auf der Endkante ausbrechen, sO
daß unter Umständen bei einer geringen Zahl von einuführenden Kabel wiederum Abdeckungen
für die unbelegten Öffnungen in den Gehäusewandelementen vorgesehen werden müssen.
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Es besteht die Aufgabe, ein Gehäusewandelement der eingangs genannten
Art so auszugestalten, daß die zum Ausbrechen vorgesehenen '2eilflächen mechanisch
belastbare Teile des Gehäusewandelements sind, die bei Bedarf jedoch mahelos entfernt
werden können.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die eilflächen
halbkreisförmig sind und eine Endkante des Gehäunewandelements durch den Kreismittelpunkt
verläuft und daß in der Umgebung der Endkante die Sollbruchlinie Stege aufweiset,
in denen die Materialstärke weniger verringert ist als beim kreisbogenförmigen Rest
der Sollbruchlinie.
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Die der Verstärkung dienenden Stege in der Sollbruchlinie verhindern,
daß eine Teilfläche ungewollt durch zufällige mechanische Belastungen ausgebrochen
wird. Im Bereich der Stege kann die volle Materialstärke des Gehäusewandelements
erhalten sein. Soll eine rlleilfläzhe auegebrochen werden, müssen lediglich die
Stege mit einem üblichen Trennwerkzeug, z.B. einem Seitenechneider, durchtrennt
werden. Eine leichte mechanische Belastung führt anschließend dazu, daß die auszubrechende
Teilfläche entlang des Rests der Sollbruchlinie sich von der Gehäusewand löst. Die
Stege veretärken die Sollbruchlinie in der Umgebung der Endkante, also in einer
besonders gefährdeten Zone, in der unvorhergesehene mechanische Belastungen zum
unerwünschten Ausbrechen von Teilflächen führen könnten. Andererseits können ie
aufgrund ihrer Lage leicht durch eine Zange gezielt durchtrennt werden.
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In einer bevorzugten AusfEhrungsform sind mehrere Sollbruchlinien
konzentrisch angeordnet. Damit wird erreicht, daß unterschiedlich große Teilflächen
ausgebrochen werden können und eine optimale Anpaßbarkeit an unterschiedliche Kabelquerschnitte
gewährleistet ist. Jede der konzentrisch angeordneten Sollbruchlinien weist dabei
im Bereich der Endkante Stege auf. Damit ist es beispielsweise auch möglich, wenn
mehrere konzentrisch angeordneten Sollbruchlinien vorgesehen sind, die kleinste
teilfläche nach Durchtrennen
der Stege der zugehörigen Sollbruchlinie
sauber auszubrechen, ohne daß die eich nach außen anschließenden konzentrischen
halbkreiringförmigen größeren Teilflächen gleichzeitig mit ausbrechen.
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In einer bevorzugten Ausfahrungeform ist die Gehäusewand aus Aluminiumblech
gefertigt. Aluminiumblech ist ein leicht zu bearbeitender Werkstoff, bei dem insbesondere
auch die Stege durch ein einfaches Werkzeug leicht durchtrennbar sind. Darüber hinaus
bietet Aluminiumblech ohnehin Vorteile bei der Kapselung elektrischer Anlagen, da
bei diesem nichtmagnetischen Werketoff Erwärmung als Folge von Ummagnetisierungsverlusen
ausgeschlossen ist.
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Ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung der Gehäusewandelemente
besteht darin, daß ein plattenförmiges Werkstück durch Verringerung der MaterialstErke
mit kreisbogenförmigen Sollbruchlinien versehen wird, von denen je zwei spiegelsymmetrisch
zur späteren Endkante einander gegendberliegen und daß anschließend das Werktück
entlang der vorgesehenen Endkante durchtrennt wird. Damit werden in einem ersten
Arbeitsgang zur Herstellung einer größeren Gehäusewand, die aus Gehäusewandelementen
oder Kammplatten besteht, entlang der als späteren Endkante vorgesehenen Schnittlinie
eine Anzahl kreisbogenförmiger Sollbruchlinin erzeugt, wobei jeweils zwei einander
gegenüberliegende über zwei Stege ineinander übergehen.
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Die der mechanischen Verstärkung der Sollbruchlinien dienenden Stege
liegen einander auf einem Kreisumfang gegenüber und im Bereich der späteren Endkante.
Der anschließende Trennvorgang setzt das Werkstück entlang der späteren Endkante
beträchtlichen mechanischen Belastungen aus, so daß, wenn keine verstärkenden Stege
vorgesehen wären, die zum Ausbrechen vorgesehenen Teilflächen bereits beim Trennvorgang
größenteils ausgebrochen oder unzulässig deformiert werden würden. Dies ist jedoch
nicht erwünscht. Eine mechanische Verstärkung auf dem gesamten Verlauf der Sollbruchlinie,
um beim Durchtrennen des Werkstücks die zum Ausbrechen vorgesehenen Teilflächen
vor dem unbeabsichtigten Ausbrechen zu schützen, würde jedoch auch das gezielte
Ausbrechen der teilflächen stark erschweren. Durch die nur örtliche Verstärkung
der Sollbruchlinie entlang der epäteren Endkante, wird erreicht, daß der Trenn-
vorgang
nicht zum Ausbrechen der Teilflächen führt, daß jedoch lediglich nach Einschneiden
mit einem einfachen Werkzeug, beispielsweise einem Seitenschneider, an den gewünschten
Stellen die Teilflächen epäter mühelos ausgebrochen werden können und damit für
die Durchfahrung der vorgesehenen Kabel nutzbar sind.
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Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Verringerung der Materialstärke
durch Einpressen von Prägestempeln erfolgt. Ein solcher Prägestempel ist als nahezu
kreisförmiges Messer ausgebildet, das an zwei einander gegenüberliegenden Stellen,
um die Stege in der Sollbruchlinie zu erhalten, Ausnehmungen aufweist. Es ist auch
möglich mehrere derartige Prägestempel mit einer gemeinsamen Antriebsvorrichtung
zu verstehen, so daß in einem Arbeitegang die maximale Zahl der vorgesehenen Sollbruchlinien
in den Werketoff des Gehäusewandelements entlang der späteren Endkante eingepreßt
wird. Die Materialstärke des Gehäusewandelements wird dabei entlang der Sollbruchlinie
mit Ausnahme der Stege bie auf eine Restdicke von etwa 0,3 mm verringert. Die Seite
der Gehäusewand, die nicht durch den Prägestempel bearbeitet wird, zeigt nur geringfügige
Deformationen. Sie ist als Außenfläche der im Gehäuse eingebauten Gehäusewand vorgesehen.
Damit bleibt am Ort der nicht ausgebrochenen Teilflächen die volle Dichtheit des
Gehäuse und ein ästhetisch befriedigendes Erscheinungsbild erhalten.
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Eine noch geringere Deformation der Gehäusewand nach Anbringung der
Sollbruchlinie ist erreichbar, wenn die Verringerung der Materialstärke durch elektrochemische
Abtragung erfolgt. In diesem Fall erfolgt die Verringerung der Materialstärke nicht
durch mechanische Einwirkung, sondern durch ein sehr schonendes Abtragen des metallischen
Werkstoffs in durch die Elektrodenform vorgegebenen, im wesentlichen kreisbogenförmigen
Sollbruchlinien.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausfdhrungsbeispiels
in den Figuren 1 bis 3 näher erläutert. Dabei zeigt: Figur 1 ein plattenförmiges,
mit Sollbruchlinien versehenes Werk-
steck, bevor es durch Durchtrennen
in zwei Gehäusewandelemente zerlegt wird, Figur 2 ein Gehäusewandelement kurz vor
der Endmontage, bei dem von fAnf zum Ausbrechen vorgesehenen Teilflächen drei Teilflächen
ausgebrochen sind und Figur 3 bei dem zwei Gehäusewandelemente nach figur 2 zur
Einfahrung von Kabeln unterechiedlichen Querschnitts in das Gehäuse eingesetzt sind.
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In Figur 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein plattenförmiges metalliechee
Werkstück. Aus dem Werkstück 1 sollen zwei Gehäusewandelemente 2a und 2b hergestellt
werden. Die geetrichelt eingezeichnete Trennungslinie 3 veranschaulicht den Verlauf
der späteren Endkante 4 nach dem Durchtrennen des Werkstücks 1 entlang der rennunglinie
3. Entlang der Trennungslinie 3 weist das Werkstück 1 im wesentlichen auf einem
Kreisumfang liegende Sollbruchlinien 5 und 6 auf. Die ganz links konzentrisch angeordneten
kreisbogenförmigen Sollbruchlinien 5 und 6 weisen einen unterschiedlichen Durchmesser
auf, wobei sich der Durchmesser der inneren Sollbruchlinie 5 mit dem Durchmesser
der sich nach rechts anschließenden vier weiteren Sollbruchlinien 5 deckt. In der
Umgebung der die spätere Endkante 4 bezeichnenden Trennungslinie 3 gehen die Sollbruchlinien
5 und 6 im Auefahrungebeiepiel in einen Steg über, in dem die volle Materialstärke
des plattenförmigen Werkstücks 1 erhalten ist. Gleichwirkend ist in diesem Zusammenhang
auch eine Ausbildung der Stege 7, bei der im Bereich der Stege die Materialstärke
wenigerstark verringert ist als im verbleibenden Rest der Sollbruchlinien 5 und
6.
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Das Werksttick 1 wird mit kreisbogenförmigen Sollbruchlinien 5 und
6 versehen, indem Prägestempel mit im wesentlichen auf einem Kreisumfang liegenden
Schneidmessern unter Druck auf das Werkstück 1 einwirken, bis die Materialstärke
- mit Ausnahme der Stege - entlang der vorgesehenen Sollbruchlinien 5 und 6 auf
etwa 0,2 bis 0,3 mm verringert iet. Damit die Stege 7 erhalten bleiben, weiet die
Meseerfläche eines Prägestempel zwei einander gegenüberliegende Ausnehmungen auf.
Ein Prägestempel wird so auf das Werk-
stück 1 aufgesetzt, daß die
beiden einander gegenüberliegenden Auenehmungen auf der Trennungslinie 3 des Werkstdcks
1 zu liegen kommen. Wird eine größere Anzahl von einheitlich gestalteten Gehäusewandelementen
benötigt, lohnt es sich für eine Mengenfertigung eine Reihe von Prägestempeln mit
einer einzigen Antriebsvorrichtung verbinden, so daß in einem einzigen Prägevorgang
sämtliche Sollbruchlinien 5 und 6 auf einem Werkstück 1 angebracht werden können.
Die dem Prägestempel abgewandte, rückwärtige Seite des plattenförmigen Werkstticks
1 weist nach dem Prägevorgang nur geringfügige Deformationen entlang der Sollbruchlinien
5 und 6 auf.
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Eine weitere, eehr schonende Möglichkeit, Sollbruchlinien 5 und 6
in ein Werkstück 1 einzubringen besteht darin, die notwendige Verringefung der Materialstärke
durch elektrochemische Abtragung vorzunehmen. Durch die Form und Zahl der Elektroden
bei dieser Materialbearbeitungstechnik wird die Form und Zahl der Sollbruchlinien
5 und 6 vorgegeben. Dieses Materialbearbeitungsverfahren ist unter dem Namen "Elysieren"
bekanntgeworden.
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Um aus dem plattenförmigen Werkstueck 1 Gehäusewandelemente 2a und
2b zu gewinnen, muß das Werkstück 1 lediglich entlang der Trennungslinie 3 mit einer
geeigneten Materialbearbeitungstechnik durchtrennt werden. Dabei ist es wesentlich,
daß die Trennungslinie 3 so durch die Stege 7 verläuft, daß im Bereich der Endkante
4 jede Gehäusewandelements 2a und 2b ein Teil des Steges 7 erhalten bleibt. Die
Durchtrennung des plattenförmigen Werkstücks 1 kann mit geringem Aufwand durch eine
Schlagschere erfolgen. Dieses einfache Werkzeug steht in jeder besser auegerüteten
Werkstatt zur Verfügung. Da die Schnittlinie durch die Stege 7 und damit durch eine
Zone nahezu unverringerter Festigkeit verläuft, wird zuverlässig vermieden, daß
während des Schneidvorgange durch die dabei auf das Werkstück einwirkenden Kräfte
gleichzeitig die zum Ausbrechen vorgesehenen Teilflächen 8a, 8b bereits ausbrechen
oder doch wenigstens entlang der Sollbruchlinien 5 und 6 beträchtliche Deformationen
auftreten. Bei auf einem vollen Kreisumfang liegenden Sollbruchlinien 5 und 6 mit
gleichmäßiger Verringerung
der Materialstärke wäre dieses Ausbrechen
nahezu unvermeidbar, wenn zum Durchtrennen des Werkstücks 1 ein einfaches und kostengünstiges
Arbeiten erlaubendes Werkzeug eingesetzt werden soll, bei dem während des rennvorgangs
mechanische Kräfte auf die umliegenden Bereiche des Werkstücks wirksam werden.
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Nach dem Durchtrennen stehen zwei vollwertige, einsatzfertige Gehäusewandelemente
2a und 2b zur Verfügung. Durch die im Bereich der Endkante stehengebliebenen Stege
der Sollbruchlinien 5 und 6 sind auch die Teilflächen 8a und 8b gegen unbeabsichtigtes
Ausbrechen durch zufällige mechanische Belastungen gesichert. Am Einsatzort der
Gehäusewandelemente 2a, 2b kann die notwendige Anzahl von Teilflächen 8a und 8b
gezielt ausgebrochen werden, um die erforderliche Anzahl von Kabeln ins Gehäuseinnere
einzufahren. Das gezielte Ausbrechen der Teilflächen 8a und 8b erfolgt dadurch,
daß die verbliebenen Stege 7 durch ein Schneidwerkzeug, beispielsweise einen Seitenschneider,
manuell durchtrennt werden. Damit ist die durch die Stege 7 bewirkte Stabilisierung
der Sollbruchlinien 5 und 6 leicht und ohne Aufwand zu beseitigen. Ein anschließender
Schlag gegen eine auezubrechende Teilfläche 8a oder 8b löst diese aus dem Gehäusewandelement
2a oder 2b. Die im Bereich der Stege erreichte Stabilisierung der auszubrechenden
teilflächen 8a und 8b ermöglicht es, die Materialstärke im Rest der Sollbruchlinie
5 und 6 niedrig zu halten, so daß nach dem Durchtrennen der Stege ein leichtes Ausbrechen
gesichert ist.
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Figur 2 zeigt ein Gehäusewandelement 2b unmittelbar vor der Montage
am Gehäuee. Von den fünf zum Ausbrechen vorgesehenen Teilflächen 8b sind die drei
linke liegenden zur Durchfahrung von drei Kabeln ausgebrochen, o daß das Gehäusewandelement
2b drei sich zur Endkante 4 öffnende halbkreisförmige Ausnehmungen 10 zur Aufnahme
von Kabeln aufweiet. Die links liegende Ausnehmung 10 weit einen größeren Durchmesser
als die beiden sich nach rechts anschließenden Ausnehmungen 10 auf. Sie dient zur
Aufnahme eines mehradrigen Kabels von größerem Durchmesser. Wie ein Vergleich mit
Figur 1 ergibt, wurde im vorliegenden Fall die Sollbruchlinie 6 größeren Durchmessers
von den beiden konzentrischen Sollbruchli-
nien 5 und 6 benützt,
da im Auefahrungsbeispiel ein Kabel großen Durchmessers an dieser Stelle ins Gehäuse
einzufahren ist. Die durch die Stege 7 vermittelte zusätzliche Stabilisierung der
Sollbruchlinien erlaubt auch bei konzentrisch angeordneten Sollbruchlinien das Ausbrechen
der kleineren Teilfläche 8a oder 8b, ohne daß der zwischen beiden Sollbruchlinien
5 und 6 gelegene Teil der Teilfläche ungewollt mit aus dem Gehäusewandelement herausgelöst
wird; denn in diesem letzteren Fall würden lediglich die zur Sollbruchlinie 5 gehörigen
Stege 7 durchtrennt. Die durch die stehen bleibenden Stege 7 der Sollbruchlinie
6 bewirkte Festigkeit verhindert somit ein ungewolltes Ausbrechen der größeren Teilfläche.
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Die beiden rechts gelegenen Teilflächen 8b sind in Figur 2 nicht ausgebrochen
und bleiben weiterhin mechanisch integrale Bestandteile des Gehäusewandelements
2b, da die stehenbleibenden Stege 7 eine zuverlässige Stabilisierung der Teilflächen
8b bewirken.
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Andererseits ist erkennbar, wie leicht zugänglich die Stege 7 sind.
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Mit wenigen Handgriffen können sie bei Bedarf durchtrennt und die
Teilflächen 8b auegebrochen werden. Das Gehäusewandelement weit im Bereich der untenliegenden
Ecken zwei Befeetigungsbohrungen 9 auf, durch die das Gehäusewandelement 2b an tragenden
Teilen des Gehäuse befestigbar ist. Ferner weist das Gehäusewandelement 2b den ausbrechbaren
bzw. ausgebrochenen Teilflächen 8b zugeordnete Befestigungsbohrungen 11 auf. Uber
diese Befestigungsbohrungen werden die zwei zusammengehörigen Gehäusewandelemente
2a und 2b miteinander mechanisch verbunden.
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Figur 3 schließlich zeigtJwie zwei Gehäusewandelemente 2a und 2b an
einem Gehäuse 12 über die Befestigungebohrungen 9 angeschraubt sind. Durch die von
einem Paar von Gehäusewandelementen 2a, 2b gebildeten kreisförmigen Ausnehmungen
sind Kabel 13 ins Gehäuseinnere eingeftihrt.
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Die Kabel 13 werden durch hier aus Gründen der besseren ubersichtlichkeit
nicht eingezeichnete Kabelklemmen an den Gehäus-ewandelementen 2a und 2b befestigt
und gehaltert. Die Befestigung der
Kabelklemmen an den Gehäusewandelementen
2a und 2b erfolgt durch Verschraubung Uber die Befestigungebohrungen 11. Jede derartige
Kabelklemme Uberbrckt die beiden einander zugewandten Endkanten 4 der beiden Gehäusewandelemente
2a, 2b und verbindet diese mechanisch stabil. Am Ort nicht auegebrochener Teilflächen
8a und 8b erfolgt die Verbindung der beiden Gehäusewandelemente 2a und 2b über Verbindungslaschen
14. Diese ist im Fall der ganz rechts dargestellten, nicht ausgebrochenen Teilflächen
8a, 8b veranschaulicht Die Sollbruchlinien 5 der beiden rechts gelegenen Teilflächenpaare
8a, 8b sind in Figur 3 gestrichelt eingezeichnet, da die eigentliche Sollbruchlinie
dem Gehäuseinneren zugewandt ist. Nach außen tritt die vorgeprägte Sollbruchlinie
nicht oder nur unweeentlich in Erscheinung, o daß auch am Ort der nichtbenutzten
Sollbruchlinien die Gehäueewandelemente 2a und 2b einen optisch befriedigenden Gesamteindruck
vermitteln.
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Zusammenfassend läßt ich feststellen, daß durch die erfindungsgemäßen
Gehäueewandelemente beträchtliche fertigungs- und montagetechnische Vorteile erreicht
werden. Diese Vorteile kommen beispielsweise bei der Einführung von Kabeln in Haubentransformatoren
voll zum Tragen. Je nach der Zahl der einzuführenden Kabel werden am Aufstellungsort
durch wenige Handgriffe mit einfachstem Werkzeug die Stege der vorgeprägten Sollbruchlinien
durchtrennt und damit gezielt die halbkreisförmigen Aufnahmeöffnungen für die einzuführenden
Kabel freigelegt. Ein unbeabsichtigtes Ausbrechen der zum Ausbrechen vorbereiteten
Teilflächen wird damit verhindert und gleichzeitig die Möglichkeit geboten, die
Materialstärke im verbleibenden Rest in der Sollbruchlinie stark zu verringern und
damit ein leichtes, gezieltes Ausbrechen zu ermöglichen.
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3 Figuren 6 Patentansprüche
L e e r s e i t e