DE29706667U1 - Rahmengestell für einen Schaltschrank - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rahmengestell der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art.

Rahraengesteile dieser Art dienen insbesondere dazu, zusammen mit anderen Bauteilen das Gehäuse eines Schaltschranks für elektrische Anlagen zu bilden.

An die technischen Anforderungen eines derartigen Rahmengestells werden besondere Anforderungen gestellt. Wegen der Vielfalt möglicher Anwendungen müssen die Rahmengestelle möglichst variabel aufbaubar sein, um die für den individuellen Einsatzzweck erforderliche Gerätekonstellation optimal aufnehmen zu können. Gleichermaßen muß das Rahmengestell insgesamt eine möglichst große Stabilität aufweisen, da insbesondere durch eingebaute elektrische Geräte hohen Eigengewichts sowie durch von Hand zu betätigende Schaltelemente, die teilweise erhebliche Betätigungskräfte erfordern, die mechanischen Belastungen

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eines Schaltschranks erheblich sind. Des weiteren ist es selbstverständlich stets das Ziel, die zu einem Rahmengestell zusammensetzbaren Bauteile derart auszugestalten, daß diese möglichst preisgünstig in ihrer Herstellung sind und auf einfache Weise zu einem Rahmengestell ausreichend großer Stabilität auf einfache Weise zusammensetzbar sind, Rahmengestelle, die diesen Anforderungen Rechnung tragen sollen, sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt. Gemeinsam ist all diesen, daß sie längs den Kanten des Gestells verlaufende vertikale Stützen und waagerechte Holme umfassen, welche mit Eckverbindern, die in die Enden der Stützen und Holme einführbare Schenkel umfassen, miteinander verbunden sind (vgl. beispielsweise die DE 36 08 984 Al oder die DE 41 35 108 Al).

Zur Festlegung der Stützen oder Holme an den Eckverbindern ist es zum einen bekannt, die Bauteile miteinander zu verschweißen.

Diese Art der Festlegung beinhaltet jedoch die folgenden Nachteile.

a) Das Verschweißen ist zeit- und damit kostenintensiv.

b) Die Anwendung der Verschweißtechnik setzt voraus, daß die Streben und Holme sowie die Eckverbinder aus miteinander verschweißbaren Materialien bestehen.

c) Die Bauteile können vor dem Verschweißvorgang nicht vollständig mit einem Korrosionsschutz - beispielsweise einer Lackierung - versehen werden.

Weiterhin ist es bekannt, die Stützen und Holme mit den Eckverbindern zu verschrauben, wobei üblicherweise in den Eckverbindern eine Gewindebohrung sowie in den Stützen bzw. Holmen in zusammengesetztem Zustand mit den Bohrungen der Eckverbinder zusammenfallende Lochungen vorgesehen sind, in welche eine Schraube eindrehbar ist.

Nachteilig bei dieser Art der Festlegung ist, daß die Fertigungstoleranzen klein gehalten werden müssen, da ein

Eindrehen der Schraube nur dann möglich ist, wenn die in den Stützen bzw. Holmen vorgesehene Lochung mit der jeweiligen in dem Eckverbinder vorgesehenen Gewindebohrung genau übereinstimmt. Des weiteren ist die Festlegung von Stützen und Holmen mit den Eckverbindern nicht mehr gewährleistet, wenn sich eine Befestigungsschraube im Laufe der Zeit - beispielsweise unter Einwirkung äußerer Vibrationen - einmal lockern sollte.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Rahmengestell der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß eine einfache und dauerhafte Verbindung der Stützen bzw. Holme mit den Eckverbindern möglich ist. Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Erfindung gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Rahmen weisen die Eckverbinder an den in eine Stütze oder einen Holm einführbaren Schenkel eingearbeitete Bohrungen auf, die zumindest auf einer der angrenzenden Innenwandung einer aufgeschobenen Stütze oder einem Holm zugewandtem Seite einen Bereich mit einen größeren Durchmesser als in den Stützen bzw. Holmen vorgesehene Lochungen aufweist. Die Lochungen sind derart positioniert, daß bei eingeführtem Schenkel der erweiterte Bereich innerhalb der Lochung liegt. Der Festlegung einer Stütze bzw. eines Holms an dem jeweiligen eingeführten Schenkel des Eckverbinders dient ein in die Bohrung einbringbares Befestigungsmittel, welches einen sich nach außen hin erweiternden Bereich aufweist, der größer als derjenige der Lochung ist.

Wenn die Bohrung in einen Bereich mit größerem Durchmesser mündet, d.h. als Stufenbohrung ausgebildet ist und die Lochung einen größeren Durchmesser aufweist als die Bohrung, ist das Befestigungsmittel auch beim Vorliegen erheblicher Fertigungstoleranzen noch problemlos einbringbar .

Beim Festlegen des Befestigungsmittels wird durch den sich nach außen erweiternden Abschnitt der über den erweiterten Bereich der Bohrung überstehende Rand der Lochung

plastisch verformt und in den Bereich hineingedrückt, so daß der in die jeweilige Stütze bzw. den jeweiligen Holm eingeführte Schenkel des Eckverbinders auch nach erneutem Lösen des Befestigungsmittels festgelegt verbleibt. Bei vorteilhaften Ausgestaltngen des Rahmengestells nach Anspruch 1 oder 2 sind die Befestigungsmittel als Senkkopfschraube oder -mutter ausgebildet, wodurch die Verformung des Randes durch einfaches Anziehen derselben bewirkt werden kann.

Vorteilhaft ist weiterhin die Ausgestaltung des Rahmengestells nach den Ansprüchen 4, 5 und 6. Durch diese Maßnahmen wird bewirkt, daß bei fest angezogener Senkkopfschraube die Stirnseite des Senkkopfs etwa mit der Oberfläche der jeweiligen Stütze bzw. des jeweiligen Holmes abschließt.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 7 weist die Bohrung ein Innengewinde auf, in welches die Senkkopfschraube einschraubbar ist.

Besonders bevorzugt ist jedoch die Ausführungsform gemäß Anspruch 8, bei der die Bohrung einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der Außendurchmesser des Schraubengewindes und wobei das Gewinde der Senkkopfschraube selbstschneidend ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme sind die Fertigungskosten für einen Eckverbinder durch Einsparung des Gewindeschneidvorganges verringert.

Eine besonders hoch belastbare Festlegung der Holme bzw. Stützen an den Eckverbindern wird erzielt, wenn gemäß Anspruch 9 zur Verankerung je Holm bzw. Stütze an einem Schenkel eines Eckverbinders mindestens zwei Mittel zur Verankerung vorgesehen sind. Das Rahmengestell weist hierzu vorzugsweise die Merkmale der Ansprüche 10 bis 12 oder 10, 11 und 13 auf.

Die Erfindung betrifft auch einen Schaltschrank, der mit einem erfindungsgemäßen Rahmengestell ausgestattet ist.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Rahmengestells ist in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Rahmengestell in einer perspektivischen Darstellung, dessen Frontseite durch zusätzlich eingesetzte Längs- und Querträger für den Einsatz bestimmter Schaltelemente vorbereitet ist;

Fig. 2 - perspektivisch - einen Bereich eines Eckverbinders im Ausschnitt, wobei der untere Holm von den Schenkeln des Eckverbinders abgezogen ist;

Fig. 3 einen Eckverbinder in einer Ansicht von Seiten eines aus der Zeichenebene senkrecht herausstehenden Schenkels;

Fig. 4 eine Ansicht der gegenüberliegenden Seite des Eckverbinders (gemäß Fig. 3 von hinten);

Fig. 5 ein Querschnitt durch eine Ausführungsform eines die Stützen und Holme bildenden Rahmenprofils;

Fig. 6 einen Querschnitt durch ein auf einen Schenkel eines Eckverbinders aufgeschobenen und an diesem mit einer ersten Ausführungsform eines Befestigungselements festgelegten Rahmenprofils;

Fig. 7 den Ausschnitt I aus Fig. 6 in einer vergrößerten Darstellung;

Fig. 8 eine zweite Ausführungsform eines Befestigungselements in einer Fig. 6 entsprechenden Darstellung sowie

Fig. 9 eine dritte Ausführungsform eines Befestigungselements in einer Fign. 6 und 8 entsprechenden Darstellung.

Wenn im folgenden von "vorn" die Rede ist, so bezieht sich die Angabe auf die einem Verwender üblicherweise zugewandte Frontseite des Rahmengestells. Die Angaben "links" und "recht" beziehen sich dementsprechend auf den Betrachtersinn eines die Frontseite betrachtenden Verwenders, die Angaben "oben" und "unten" beziehen sich auf eine Rahmengestell, welches sich in seiner aufrechten Betriebsposition befindet.

Das in Fig. 1 als Ganzes mit 100 bezeichnete Rahmengestell umfaßt vertikale Stützen 1 sowie waagerechte Holme

2, die längs den Kanten des mit Hilfe des Rahmens zu bildenden Schaltschrankgehäuses verlaufen. In dem Rahmen ist eine Anordnung von Querträgern 3 und Längsträgern 4 in die Frontseite eingesetzt, die der Vorbereitung des Schaltschranks für die Montage einer bestimmten Anordnung von elektrischen Schaltelementen dienen.

Der Verbindung der Stützen 1 und der Holme 2 in den Eckbereichen des Rahmens 100 dienen Eckverbinder 10, deren Aufbau anhand von Fig. 2, 3 und 4 noch erläutert werden wird.

Die Stützen 1 und die Holme 2 weisen im Querschnitt ein doppelt quadratisches Profil auf, wobei die quadratischen Einzelquerschnitte derart ausgerichtet sind, daß jeweils eine ihrer Diagonalen auf einer gemeinsamen Graden G liegt (vgl. Fig. 5). Eine Stütze 1 bzw. ein Holm 2 besteht demnach im wesentlichen aus einem aus zwei Profilen quadratischen Querschnitt Zusammengesetzen Doppelprofil, wobei diese Profile so angeordnet sind, daß die erste Kammer 5 dem Gehäuseinneren des Schaltschranks zugewandt ist, wogegen die zweite Kammer 6 einen bezüglich des Gehäuseinneren nach außen versetzten Eckbereich 7 des Schaltschranks bildet. Die Außenflächen der Stützen 1 bzw. der Holme 2 verlaufen dabei parallel bzw. senkrecht zu den Seitenflächen des Gehäuses.

Zur Befestigung von in der Zeichnung nicht dargestellten Seitenwänden sind an den dem Gehäuseinneren zugewandten Teilen der Stützen 1 bzw. Holme 2 Profilvorsprünge 24 vorgesehen, welche sich über die gesamte Länge der Stützen 1 bzw. Holme 2 erstrecken und mit einer regelmäßigen Lochreihe 25 versehen sind.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, umfaßt ein Eckverbinder 10 auf seinen der Befestigung von Stützen bzw. Holmen dienenden Seiten jeweils einen äußeren und einen inneren Schenkel 11, 12, deren Querschnitt an die Stützen bzw. Holme angepaßt und die somit in dieselben einführbar sind.

Um zu vermeiden, daß es auf Grund von Fertigungstole-

ranzen zu einem geringfügigen Spiel der Schenkel in den Stützen 1 bzw. den Holmen 2 kommen kann, sind an dem äußeren Schenkel 11 sich zur Basis 13 des Eckverbinders 10 sich in zunehmendem Maße erhebende Längsvorsprünge 14 vorgesehen, die beim Aufschieben einer Stütze 1 oder eines Holmes 2 einen leichten Preßsitz desselben auf dem äußeren Schenkel 11 bewirken.

Die die innere Profilkammer 5 begrenzenden Seitenwände der Stützen 1 bzw. der Holme 2 sind mit Lochreihen 15, 16 versehen, von denen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils zwei einander gegenüberliegend angeordnete aus einer abwechselnden Folge von kreisrunden und rechteckigen Lochungen 17, 18 bestehen. Der innere, in der Zeichnung aus Vollmaterial bestehende Schenkel 12 des Eckverbinders 10 ist mit einer Bohrung 17' versehen, welche im in die Stütze 1 bzw. den Holm 2 eingeschobenen Zustand des Schenkels mit der Lochung 17 kommuniziert. Der Festlegung von auf die Schenkel 11, 12 eines Eckverbinders 10 aufgeschobenen Stützen 1 bzw. Holme 2 dienen Senkkopfschrauben 19, welche durch eine Lochung 17 in eine mit dieser kommunizierende Bohrung 17' eingedreht sind.

Die besondere Ausgestaltung und Dimensionierung der Bohrung 17 und der Lochung 17' sowie die genaue Wirkungsweise der Festlegung wird aus Fig. 6 ersichtlich.
Die Bohrung 17', die wahlweise - je nachdem, ob eine selbstschneidende Senkkopfschraube 19 verwendet werden soll oder nicht - mit einem Innengewinde versehen sein kann, mündet auf einer der angrenzenden Innenwandung (20) einer aufgeschobenen Stütze (1) oder einem aufgeschobenen Holm (2) zugewandten Seite in einen Bereich 21, der einen größeren Durchmesser als die Bohrung 17' aufweist. Die mit der Bohrung 17' in der Strebe 1 bzw. dem Holm 2 vorgesehene Lochung 17 weist einen kreisrunden Querschnitt eines Durchmessers auf, der mindestens demjenigen der Bohrung 17' entspricht, jedoch kleiner als der Durchmesser des Bereichs 21 ist.

Wie insbesondere aus Fig. 7 ersichtlich ist, wird

durch diese Ausgestaltung bewirkt, daß beim Eindrehen der Senkkopfschraube 19 durch die Kegelflächen 23 des Senkkopfs 22 die über den Bereich 21 überstehenden Ränder 26 derart formschlüssig verformt werden, daß die Ränder 26 in den Bereich 21 hineinragen, so daß auch nach entfernen der Senkkopf schraube 19 die Stütze 1 bzw. der Holm 2 nicht mehr von dem Schenkel des Eckverbinders 10 abgezogen werden kann, andererseits werden - sofern der Durchmesser der Lochung 17 größer als derjenige der Bohrung 17' gewählt wird - Fertigungstoleranzen, die dazu führen, daß die Lochung 17 und Bohrung 17' nicht konzentrisch übereinanderliegen, ausgeglichen.

Zur Erhöhung der mechanischen Belastbarkeit der Verbindung zwischen Eckverbinder 10 und Stütze 1 bzw. Holm 2 sind in den Fign. 8 und 9 pro Schenkel des Eckverbinders 10 zwei Befestigungselemente voz'gesehen. Im Falle der in Fig. 8 dargestellten Anordnung sind von beiden Seiten der Bohrung 17' sich in ihrer Ausgestaltung entsprechende Senkkopfschrauben 19 eingedreht. Die Bohrung 17', die sich durch den Eckverbinder 10 erstreckend an beiden Enden in sich entsprechende Bereiche 21 mündet, kann - je nachdem, ob selbstschneidende oder mit einem nicht selbstschneidenden Gewinde versehene Senkkopfschrauben verwendet werden sollen - mit einem Innengewinde versehen sein. Durch Eindrehen der beiden Senkkopfschrauben 19 findet die anhand von Fig. 7 beschriebene Festlegung von Stütze 1 bzw. Holm 2 auf beiden Seiten statt.

Bei dem in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das zweite Befestigungsmittel, welches hinsichtlich einer Funktion der zweiten Senkkopfschraube der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform entspricht, als Senkkopfmutter 27 ausgebildet, in die die von der gegenüberliegenden Seite der Bohrung 17' eingeschobene Senkkopfschraube 19 einschraubbar ist. Beim Eindrehen der Senkkopfschraube 19 in die Senkkopfmutter 27 bewirkt der Konus des Senkkopfes 2 8 wiederum, daß die überstehenden Ränder 26 der Lochung 17 in den Bereich 21 hineinverformt werden, so daß wieder-

um die anhand von Fig. 7 beschriebene Wirkung erzielt wird.

Die Bohrung 17' ist bei diesem Ausführungsbeispiel nicht mit einem Gewinde versehen. Als Senkkopfschrauben können selbstschneidende oder nichtselbstschneidende Verwendung finden, je nachdem, ob mit Gegengewinde versehene Muttern verwendet werden sollen. Die Bohrung 17' weist an den Bereich 21 einen sich auf Seiten der Senkkopfmutter 27 anschließenden, erweiterten Bereich 29 auf, in den die Senkkopfmutter 27 mit einem unterhalb des Senkkopfes vorhandenen zylindrischen Fortsatz 30 hineinragt. Es ist jedoch auch möglich, Senkkopfschrauben ohne Fortsatz zu verwenden, wenn die Tiefe des Bereichs 21 und die Länge der Senkkopfschraube 19 dies erlauben.

Claims (14)

1. Rahmengestell für einen Schaltschrank für elektrische Anlagen, dessen vertikale Stützen (1) und waagerechte Holme (2) längs den Kanten des Rahmengestells verlaufen,

mit Eckverbindern (10), die in die Enden der Stützen (1) und Holme (2) einführbare Schenkel (11,12) umfassen, wobei die Schenkel (11,12) ein dem Innenquerschnitt der Stützen (1) und Holme (2) angepaßtes Profil aufweisen, und mit Mitteln zur Verankerung eines in eine Stütze (1) oder in einen Holm (2) eingeführten Schenkels (11,12) in der Stütze (1) oder dem Holm (2),

dadurch gekennzeichet,

daß ein Mittel zur Verankerung umfaßt:

a) eine in den Schenkel (11,12) eingearbeitete Bohrung (17'), die zumindest auf einer der angrenzenden Innenwandung (20) einer auf geschobeinen Stütze (1) oder einem aufgeschobenen Holm (2) zugewandten Seite einen Bereich (21) mit einem größeren Durchmesser als eine in die Stütze

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(1) bzw. in den Holm (2) eingearbeitete Lochung (17) aufweist, die derart angeordnet ist, daß bei eingeführtem Schenkel (11,12) die Lochung (17) innerhalb des Bereichs (21) liegt sowie

b) ein Befestigungsmittel, das einen in den Bereich (21) einbringbaren, sich nach außen erweiternden Abschnitt aufweist, wobei der Abschnitt zumindest teilweise einen Durchmesser aufweist, der größer als derjenige der Lochung (17) ist.

2. Rahmengestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsmittel eine in der Bohrung (17') festlegbare Senkkopf schraiube (19) umfaßt, deren Senkkopf (22) den sich erweiternden Abschnitt bildet.

3. Rahmengestell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsmittel eine Senkkopfmutter (27) umfaßt, deren Senkkopf (28) den sich erweiternden Abschnitt bildet.

4. Rahmengestell nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Bereichs

(21) etwa um die doppelte Wandstärke der Stützen (1) bzw. Holme (2) größer ist als der Durchmesser der Lochung (17).

5. Rahmengestell nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (T) des Bereichs mindestens der Wandstärke der Stützen (1) bzw. Holme (2) entspricht.

6. Rahmengestell nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Senkkopfes

(22) dem Durchmesser des Bereichs (21) entspricht.

7. Rahmengestell nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (17') ein Innengewinde aufweist, in welches die Senkkopfschraube (19) ein-

• · &bgr;

schraubbar ist.

8. Rahmengestell nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (17') einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Außendurchmesser der Gewindes der Senkkopf schraube (19) und daß das Gewinde der Senkkopfschraube (19) selbstschneidend ausgebildet ist.

9. Rahmengestell nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verankerung eines in eine Stütze (1) oder einen Holm (2) eingeführten Schenkels (11, 12) in der Stütze (1) oder dem Holm (2) mindestens zwei Mittel zur Verankerung vorgesehen sind.

10. Rahmengestell nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Verankerung auf einander gegenüberliegenden Seiten der Stütze (1) oder des Holms (2) vorgesehen sind.

11. Rahmengestell nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (17') durchgehend angeordnet ist und an beiden Enden Bereiche (21) aufweist.

12. Rahmengestell nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel zwei von beiden Seiten in die Bohrung (17') einschraubbare Senkkopfschrauben (19) umfassen.

13. Rahmengestell nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel eine in die Bohrung (17') einführbare Senkkopf schraube (19) und eine auf die Senkkopfschraube (19) aufschraubbare Senkkopfmutter (27) umfassen.

14. Schaltschrank, der mit einem Rahmengestell nach einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgestattet ist.