CZ288747B6

CZ288747B6 - Zařízení k uzemnění skříňové jednotky sestavené z modulů

Info

Publication number: CZ288747B6
Application number: CZ19962455A
Authority: CZ
Inventors: Thomas Kindt
Original assignee: Signalbau Huber Gmbh
Priority date: 1995-08-23
Filing date: 1996-08-20
Publication date: 2001-08-15
Also published as: AT409047B; HU221079B1; HUP9602315A2; HUP9602315A3; ATA148696A; DE19530924A1; BE1009818A4; HU9602315D0; CZ245596A3; DE19530924C2

Abstract

Za° zen sest v z alespo jednoho sk° ov ho nosn ku (20) a n kolika sk° ov²ch element (30) upevniteln²ch na sk° ov m nosn ku (20), kter maj v dy jednu uzem ovac p° pojku (37), a kter jsou elektricky vodiv spojeny s jednou spole nou uzem ovac p° pojkou (5). Vodiv spojen se spole nou uzem ovac p° pojkou (5) je provedeno modul rn zkonstruovan²m p° pojnicov²m syst mem z vodiv propojen²ch p° pojnic (10, 11, 13a, 13b), kter² je v jednom m st (16) elektricky vodiv spojen se spole nou uzem ovac p° pojkou (5). Uzem ovac kol ky (37) sk° ov²ch element (30) jsou vodiv spojeny v dy jednotliv p°es rozeb rateln spojovac prost°edky s modulov²mi p° pojnicemi (13a, 13b). T m je n kolika m lo pohyby umo n na jednoduch mont i vyj m n element .\

Description

Zařízení k uzemnění skříňové jednotky sestavené z modulů

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení k uzemnění skříňové jednotky sestavené z modulů, sestávající z alespoň jednoho skříňového nosníku a několika skříňových elementů upevnitelných na skříňovém nosníku, které mají vždy jednu uzemňovací přípojku, a které jsou elektricky vodivě spojeny s jednou společnou uzemňovací přípojkou. Taková skříňová jednotka je potřebná například k chráněnému uložení elektronických stavebních dílů řídicího přístroje.

Dosavadní stav techniky

Skříňová jednotka sestává z řady skříňových elementů, které obsahují různé elektronické stavební součásti a jsou na skříňovém nosníku upevněny v podobě modulů. Modulová stavba skříňové jednotky má tu přednost, že skříňová jednotka může být pohotově přizpůsobena různým podmínkám rámu tím, že rozmanité skříňové elementy s elektronikou odpovídající příslušným požadavkům, mohou být rychle a bez nesnází připevněny na skříňový nosník. Modulová stavba kromě toho umožňuje rychlou výměnu vadných součástí, které se ze skříňové jednotky jednoduše vyjmou, aniž je nutno celou jednotku rozebírat. Jednotlivé skříňové elementy sestávají často z odstíněných kovových krabic, ve kterých jsou elektronické stavební součásti chráněny před elektromagnetickými rušivými vlivy a zabraňují vyzařování rušivého záření jednotlivých stavebních součástí směrem ven. K uzemnění jednotlivých kovových krabic se spojují jejich uzemňovací přípojky přes samostatné kabelové spoje se společnou uzemňovací přípojkou, která je přímo spojena s hlavním uzemňovacím kabelem. Při tom musí být považováno za nedostatek, že skříňové elementy musejí být napřed v první pracovní operaci namontovány na nosník a nato se musejí ve druhé pracovní operaci jednotlivé uzemňovací kabely spojit s uzemňovacími přípojkami skříňových elementů. Tím se stává montáž obtížnou a časově náročnou, obzvláště tehdy, musí-li být ve skříňové jednotce uloženo mnoho takových uzemňovacích kabelů. Druhým nedostatkem je, že při použití uzemňovacích kabelů jsou nutné poměrně dlouhé vzdálenosti mezi uzemňovací přípojkou skříňových elementů až ke společné hlavní uzemňovací přípojce, jelikož se kabely většinou obtížně ukládají nebojsou delší než je třeba. Kromě toho se použitím drahých uzemňovacích kabelů zvyšují výrobní náklady skříňové jednotky.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zařízení k uzemnění skříňové jednotky sestavené z modulů, sestávající z alespoň jednoho skříňového nosníku a několika skříňových elementů upevnitelných na skříňovém nosníku, které mají vždy jednu uzemňovací přípojku, a které jsou elektricky vodivě spojeny s jednou společnou uzemňovací přípojkou, podle vynálezu, jehož podstatou je, že vodivé spojení se společnou uzemňovací přípojkou je provedeno modulárně zkonstruovaným přípojnicovým systémem z vodivě propojených kovových přípojnic, který je v jednom místě elektricky vodivě spojen se společnou uzemňovací přípojkou, přičemž uzemňovací přípojky skříňových elementů jsou vodivě spojeny vždy jednotlivě přes rozebíratelné spojovací prostředky s kovovými přípojnicemi.

Tímto řešením jsou odstraněny nedostatky dosavadního stavu techniky, přičemž je umožněno jak cenově výhodné, tak také praktické uzemnění jednotlivých skříňových elementů. Dosahuje se toho tím, že jednotlivé skříňové elementy jsou spojeny přes modulárně vestavěný přípojnicový systém z vodivě spojených masivních kovových přípojnic s hlavní uzemňovací přípojkou skříňové jednotky. Skříňová jednotka sestává z variabilně za sebou řazených skříňových nosníků, na kterých je demontovatelně upevněna vždy jedna modulová přípojnice. Při montáži skříňové

-1 CZ 288747 B6 jednotky se jednotlivé modulové přípojnice elektricky vodivě spojí přes další připojovací svorky s alespoň jednou sběrnou přípojnicí, která je přímo napojena na společnou uzemňovací přípojku skříňové jednotky. Při tom se mohou modulové přípojnice jednoduše zasunout do připojovacích svorek, připevněných na sběrnicích a utáhnout, takže vznikne kostra elektricky vodivých, 5 navzájem propojených přípojnic. Za výhodné je dále třeba považovat, že obzvláště z kovu vyrobené skříňové nosníky jsou k upevnění modulových přípojnic přímo elektricky vodivě spojeny s uzemňovacím zařízením přes svorky. Skříňové elementy mohou být variabilně upevněny na jednotlivých skříňových nosnících, přičemž kolík skříňového elementu, upravený jako uzemňovací přípojka, se při montáži automaticky může přiložit rozměrově přesně na 10 modulovou přípojnici příslušného skříňového nosníku a nato se může elektricky vodivě spojit s modulovou přípojnicí přes připojovací svorky. Připojovací svorky se dají na přípojnicích v uvolněném stavu snadno posouvat, takže uzemnění jednotlivých skříňových elementů může být provedeno snadno a bez nesnází. Stejně jako při sestavování, dají se k opravám jednotlivé skříňové elementy, ale i celé skříňové nosníky několika málo pohyby rychle ze skříňové jednotky 15 vyjmout, aniž je třeba uvolňovat jednotlivé oddělené uzemňovací kabely. Další předností je, že jednotlivé skříňové elementy jsou svými uzemňovacími kolíky přímo zapojeny na přípojnicový systém, čímž se délka uzemňovacího připojení celkově zkracuje. Krátkým napojením uzemňovací přípojky a použitím masivních měděných přípojnic je kvalita uzemnění v porovnání s uzemňovacím kabelem zlepšena. Přípojnicový systém může být zhotoven z cenově výhodných 20 měděných přípojnic a z obchodně dostupných připojovacích svorek, takže výrobní náklady uzemňovacího zařízení mohou být celkově sníženy.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález blíže objasňuje, nijak však neomezuje, následující příklad praktického provedení s názornými výkresy.

Na obr. 1 je pohled na skříňovou jednotku sestávající z několika skříňových nosníků s modulárně 30 vestavěným přípojnicovým systémem.

Na obr. 2 je perspektivní pohled na část skříňového nosníku, který není ve skutečném měřítku, s modulovou přípojnicí spojenou s přípojnicí a připevněnou ke skříňovému nosníku a se dvěma skříňovými elementy namontovanými na skříňovém nosníku.

Na obr. 3 je řez skříňovým elementem připojeným ke skříňovému nosníku, který je vodivě spojen připojovací svorkou s modulovou přípojnicí.

Na obr. 4 je zvětšený detail z obr. 1 s různými připojovacími svorkami.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněna v nárysu skříňová jednotka, vestavěná do řídicí skříně L Skříňová 45 jednotka sestává z několika modulárně za sebou řazených kovových skříňových nosníků 20, které jsou v řídicí skříni 1 připevněny rozebíratelnými spojovacími díly 4. Řídicí skříň 1 má společnou uzemňovací přípojku 5, která je vodivě spojena s měděnou první sběrnou přípojnicí 10 (sběrnicí vyrovnávající potenciál). S první sběrnou přípojnicí 10 je vodivě spojena přes svorkovnici 16 se společnou uzemňovací přípojkou 5. S první sběrnou přípojnicí 10 jsou 50 v pravém úhlu spojeny rovněž měděné první modulové přípojnice 13a na prvním konci 14 přes hlavní svorky 40. Druhý konec 15 modulových přípojnic 13a. 13b je napojen přes hlavní svorky 40 k druhé přípojnici Η.. S druhou přípojnicí 11 mohou být spojeny druhé modulové přípojnice 13b přes hlavní svorky 40, které nejsou na svém druhém konci 15 spojeny s první sběrnou přípojnicí 10. První sběrná přípojnice 10, první modulová přípojnice 13a a druhá modulová

-2CZ 288747 B6 přípojnice 13b a druhá sběrná přípojnice 11 mají obdélníkový průřez a spolu s hlavními svorkami 40 vytvářejí systém elektricky vodivě navzájem propojených přípojnic, který je uzemněn přes společnou uzemňovací přípojku 5 skříňové jednotky. První sběrná přípojnice 10 a druhá sběrná přípojnice 11 a první modulová přípojnice 13a a druhá modulová přípojnice 13b nemusí být nutně z jednoho kusu. Například je také možné sestavit v přímém směru modulové přípojnice, které jsou elektricky vodivě navzájem propojeny vhodnými spojovacími prostředky. Na svorkovnici 18 je s druhou sběrnou přípojnicí 11 vodivě spojen elektromagnetický EMC-fíltr

3. Přes elektromagnetický EMC-fíltr 3 se odfiltrovávají elektromagnetické poruchy vyzařované do uzemňovacích vodičů. Jak je patrno z obr. 2, sestává každý skříňový nosník 20 z obdélníkové základové desky 21 na jejíž prvním podélném okraji 25 je vytvarována kolmo vystupující boční stěna 22. Na druhém podélném okraji 26 základové desky 21 je vyhnuta kolmo ze základové desky 21 vyčnívající příruba 27. Na vnější straně boční stěny 22 odvrácené od základové desky 21 jsou upevněny kolmo vyčnívající kolíky 23. Všechny kolíky 23 jsou vytvarovány jako ohnuté výlisky, vyčnívající ve stejných vzdálenostech (a) z podélného okraje 25 základové desky 21 a boční stěny 22. Ke kolíkům 23 skříňového nosníku 20 je vždy připojena modulová přípojnice 13a, 13b rozebíratelnými spojovacími prostředky. Jako spojovací prostředky slouží obchodně dostupné elektricky vodivé svorky 41, které mohou být na modulové přípojnice 13 navlečeny nebo přisazeny. Elektricky vodivé svorky 41 jsou provedeny tak, že do nich mohou být zasunuty jak modulové přípojnice 13a, 13b, tak kolíky 23 skříňového nosníku. Přitom jsou kolíky 23 zasunuty do elektricky vodivých svorek 41 nad modulovými přípojnicemi 13a, 13b. Je však také možno provést elektricky vodivé svorky tak, že kolíky 23 jsou zasunuty pod modulové přípojnice 13a, 13b. Šrouby 45 na elektricky vodivých svorkách 41 mohou být kolíky 23 spojeny elektricky vodivě s modulovými přípojnicemi 13a, 13b. Hlavními svorkami 40 jsou modulové přípojnice 13a. 13b spojeny s první sběrnou přípojnicí 10 a s druhou sběrnou přípojnicí 11, takže kovové skříňové nosníky 20 jsou spojeny přes modulové přípojnice 13a, 13b a přes první sběrné přípojnice 10 a druhé sběrné přípojnice 11 se společnou uzemňovací přípojkou 5. Přitom jsou ve znázorněném provedení hlavní svorky 40 provedeny tak, že modulové přípojnice 13a, 13b mohou být zasunuty do hlavních svorek 40 nad přípojnicemi. Odchylně od zde uvedeného příkladu nemusí být skříňové nosníky 20 zhotoveny z kovu. V tomto případě slouží kolíky 23 pouze k upevnění modulových přípojnic 13a, 13b a nikoli současně k uzemnění skříňových nosníků 20. Boční stěna 22 vykazuje ve směru podélného okraje 25 bočně vůči kolíkům 23 přesazená obdélníková štěrbinová vybrání 24 o šířce (d) a výšce (h). Jak je znázorněno na obr. 3 a 4, tvoří spodní strana vnitřní stěny štěrbinového vybrání 24 rovnou plochu 54, která je umístěna ve vzdálenosti od podélného okraje 25 skříňového nosiče 20, která odpovídá vzdálenosti (a) kolíků 23 od podélného okraje 25.

Na každém skříňovém nosiči 20 je upevněno několik kovových skříňových elementů 30, do nichž jsou vsazeny jednotlivé elektronické stavební součástky 6. Skříňové elementy 30 tvoří kovové krabice s čelní stěnou 31 as třemi dalšími bočními stěnami 32, 33 a 34 a se spodní stranou 35. Jako uzemňovací kontakt vykazuje čelní stěna 31 vně vyčnívající uzemňovací kolík 37 o šířce (b) a o délce (1), který je vytvořen jako ohýbaný výlisek z čelní stěny 31, přičemž je šířka (b) uzemňovacího kolíku 37 menší než šířka (d) štěrbinového vybrání 24 a výška (h) štěrbinového vybrání 24 je větší než tloušťka uzemňovacího kolíku 37. Uzemňovací kolík 37 je umístěn ve vzdálenosti od spodní strany 35 skříňového elementu 30, která je menší než vzdálenost (a) štěrbinového vybrání 24 od podélného okraje 25 skříňového nosníku 20, takže uzemňovací kolíky 37 mohou být při montáži skříňové jednotky zasunuty štěrbinovými vybráními 24 boční stěny 22 až do polohy, kdy čelní stěna 22 skříňových elementů 30 přiléhá k boční stěně 22 skříňového nosníku 20. V této poloze znázorněné na obr. 3 a 4, spočívají uzemňovací kolíky 37 bezprostředně na modulových přípojnicích 13a, 13b. Jak patrno z obr. 4, je délka (1) uzemňovacích kolíků 37 dimenzována tak, že uzemňovací kolíky 37, vedené štěrbinovými vybráními 24, přesahují celou šířku modulových přípojnic 13, aby elektricky vodivá styčná plocha mezi uzemňovacími kolíky 37 a modulovou přípojnicí 13a, 13b byla co největší. Nato, jak vyplývá z obr. 3, se připevní spodní strana 35 skříňových elementů k nosné liště 8 spočívající na základové desce 2L Nosná lišta 8 je umístěna tak, že při montáži skříňových elementů se zasunou uzemňovací kolíky 37 ve správné výšce (a) štěrbinovými vybráními 24. Dalšími elektricky vodivými svorkami 42 jsou uzemňovací kolíky 37 připevněny k modulovým přípojnicím 13a, 13b takže jednotlivé skříňové elementy 30 jsou spojeny se společnou uzemňovací přípojkou 5 skříňové jednotky.

Průmyslová využitelnost

Zařízení k uzemnění skříňové jednotky sestavené z modulů. Taková skříňová jednotka je 10 potřebná například k chráněnému uložení elektronických stavebních dílů řídicího přístroje.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Zařízení k uzemnění skříňové jednotky sestavené z modulů, sestávající z alespoň jednoho skříňového nosníku a několika skříňových elementů upevnitelných na skříňovém nosníku, které

20 mají vždy jednu uzemňovací přípojku, a které jsou elektricky vodivě spojeny s jednou společnou uzemňovací přípojkou, vyznačující se tím, že vodivé spojení se společnou uzemňovací přípojkou (5) je provedeno modulárně zkonstruovaným přípojnicovým systémem z vodivě propojených přípojnic (10,11,13a, 13b), který je v jednom místě (16) elektricky vodivě spojen se společnou uzemňovací přípojkou (5), přičemž uzemňovací kolíky (37) skříňových 25 elementů (30) jsou vodivě spojeny vždy jednotlivě přes rozebíratelné spojovací prostředky s modulovými přípojnicemi (13a, 13b).

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že přípojnicový systém má první sběrnou přípojnici (10) vyrovnávající potenciál, elektricky vodivě přímo spojenou se společnou

30 uzemňovací přípojkou (5) skříňové jednotky, se kterou je v pravém úhlu přes rozebíratelný kontaktní prostředek elektricky vodivě spojena alespoň jedna modulová přípojnice (13a).

3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se t í m , že paralelně s první sběrnou přípojnici (10) je uspořádána druhá sběrná přípojnice (11), která je rovněž v pravém úhlu

35 elektricky vodivě spojena přes rozebíratelné kontaktní prostředky s alespoň jednou z modulových přípojnic (13a) spojených s první sběrnou přípojnici (10).

4. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že má další modulové přípojnice (13b), které jsou elektricky vodivě spojeny v pravém úhlu přes rozebíratelné kontaktní

40 prostředky pouze s druhou sběrnou přípojnici (11).

5. Zařízení podle nároků 2 až 4, vyznačující se t í m , že rozebíratelnými kontaktními prostředky jsou elektricky vodivé připojovací hlavní svorky (40).

45

6. Zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že každý skříňový nosník (20) má základovou desku (21) a boční stěnu (22), připevněnou kolmo k podélnému okraji (25) základové desky (21).

7. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že boční stěna (22) skříňového 50 nosníku (20) má na své vnější straně alespoň dva z boční stěny (22) kolmo vyčnívající kolíky (23), které jsou umístěny ve stejné vzdálenosti (a) od podélného okraje (25), tvořeného základovou deskou (21) a boční stěnou (22).

-4CZ 288747 B6

8. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že skříňové elementy (30) jsou tvořeny kovovými krabicemi, které mají alespoň jednu rovnou čelní stěnu (31).

9. Zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím, že jako uzemňovací přípojka na 5 vnější straně čelní stěny (31) každého skříňového elementu (30) je upevněn uzemňovací kolík (37), zhotovený z elektricky vodivého materiálu a vyčnívající kolmo z této čelní stěny (31).

10. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že uzemňovací kolík (37) je vytvarován jako ohýbaný výlisek z čelní stěny (31) skříňového elementu (30).

11. Zařízení podle nároku 10, vyznačující se tím, že boční stěna (22) skříňového nosníku (20) má ve vzdálenosti rovnající se vzdálenosti (a) kolíků (23) od podélného okraje (25) tvořeného základovou deskou (21) a boční stěnou (22) štěrbinová vybrání (24) k zasunutí uzemňovacích kolíků (37) jednotlivých skříňových elementů (30), která jsou bočně přesazena

12. Zařízení podle nároku 11, vyznačující se tím, že každému skříňovému nosníku (20) je přiřazena alespoň jedna modulová přípojnice (13a), která je s kolíky (23) skříňového nosníku (20) rozebíratelně spojena přes svorky (41).

13. Zařízení podle nároku 12, vyznačující se tím, že skříňový nosník (20) je zhotoven z kovu.

14. Zařízení podle nároků 12 nebo 13, vyznačující se tím, že uzemňovací kolíky

25 (37), procházející štěrbinovými vybráními (24) skříňového nosníku (20) skříňových elementů (30), jsou elektricky vodivě spojeny s modulovými přípojnicemi (13a, 13b) přes další svorky (42) posuvně uložené na modulových přípojnicích (13a, 13b).

15. Zařízení podle nároku 14, vyznačující se tím, že na základové desce (21) 30 každého skříňového nosníku (20) je na straně protilehlé vůči boční stěně (22) vytvořena příruba (27), vyčnívající kolmo ze základové desky (21).

15 vůči kolíkům (23) ve směru podélného okraje (25).

16. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že přípojnice (10, 11, 13a, 13b) jsou z mědi.

17. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že v jednom místě (18) je se přípojnicovým systémem elektricky vodivě spojen elektromagnetický EMC-filtr (3).