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Die
Erfindung betriftt eine Einrichtung zum Ausgleichen von Ladungspotentialen
von T-förmig miteinander
verbundenen ersten und zweiten Profilstäben, von denen einer mindestens
eine hinterschnittene Nut und der andere mindestens eine Längsbohrung
aufweist.
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Derartige
Einrichtungen sind hinreichend bekannt, da bei den gebräuchlichen
Verbindungstechniken ein derartiger Ausgleich durch die anodisierte Oberfläche der
Aluminiumprofile verhindert wird. Bei ESD-Arbeitsplätzen müssen die
Betriebsmittel jedoch durchgehend ableitfähig sein, um Schäden an den
elektronischen Bauteilen zu vermeiden.
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Maßnahmen
hierzu sind die Verwendung uneloxierter Profile, Verdrahtung zwischen
den Profilen oder durch Zusatzteile, die in die fertige Einrichtung eingebaut
werden.
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Bei
der ersten Maßnahme
ist dann die kratzfeste Oberfläche
und das typische attraktive Aussehen der Profile nicht mehr vorhanden,
während
bei den anderen Maßnahmen
zusätzliche Arbeiten
notwendig sind, die im ungünstigsten
Falle auch einmal vergessen werden können.
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Des
Weiteren sind Verbindungselemente mit scharfen Kanten in ihrer Wirkung
unsicher, weil die Kanten wohl etwas in den Werkstoff eindringen,
das Eloxal aber zwischen den Bauteilen als isolierende Trennschicht
verbleiben kann. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Kanten
im Kraftfluss der Verbindung liegen und ein Lockern auftreten kann,
da die Last nicht vollflächig
eingeleitet wird.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der
eingangs genannten Art anzugeben, die bereits bei der bzw. durch
die Montage der beiden Profile eine elektrische Leitfähigkeit zwischen
den beiden Profilen herstellt.
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Diese
Aufgabe wird bei der Einrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
die Einrichtung bei der Montage der beiden Profile aufgrund ihres Übermaßes Profilmaterial sowohl
im Nutbereich als auch im Längsbohrungsbereich
verdrängt
und verformt oder vor der Montage das Profilmaterial im Längsbohrungsbereich
im Ausmaß des Übermaßes der
Einrichtung zur passgenauen Aufnahme derselben verdrängt und
verformt ist.
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Der
Kern der Erfindung besteht darin, dass bereits bei der Montage ein
Abräumen
des Materials in der Längsbohrung
und auch im Randbereich der Nut hergestellt wird. Insbesondere bei
der Nut benötigt
das Verdrängen
oder Abräumen
des Materials keine besonderen Kräfte und es entstehen auf jeden Fall
eloxalfreie Kontaktflächen,
wobei das Abräumen und/oder
Verdrängen
des Materials im Bereich der Längsbohrung
auch kurz vor der Montage der Profilstäbe erfolgen kann.
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Es
gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten,
diese Einrichtung zu verwirklichen. Eine einfache Möglichkeit
besteht darin, dass die Einrichtung eine Befestigungsschraube ist, deren
Kopf in eine Nut einbringbar ist, wobei unterhalb des Kopfes ein
Bund angeordnet ist, dessen Außendurchmesser
größer als die
lichte Weite der einen Nut ist, und wobei das Gewinde bezüglich der
Zentralbohrung ein Übermaß aufweist
und dass im montierten Zustand sowohl der Bund als auch das Gewinde
Material der Nut und der Zentralbohrung verdrängen.
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Dies
hat den besonderen Vorteil, dass allein durch die Befestigungseinrichtung
selbst der gewünschte
leitfähige
Kontakt zwischen den beiden Profilen herstellt wird.
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Selbstverständlich ist
es dabei möglich, schon
ein Innengewinde in die Zentralbohrung kurz vor der Montage einzuschneiden.
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Vorteilhafter
und zeitsparender ist es aber, wenn das Gewinde ein Schneidgewinde
ist.
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Diese
Schraube schneidet dadurch selbst ihr Gewinde und stellt damit einen
sicheren Kontakt mit der Längsbohrung
und den Gewindespitzen sicher.
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Wie
bereits eingangs genannt, ist es nachteilig, wenn sich die Verbindungen
lockern können.
Damit dies bei dieser Ausführungsform
nicht geschieht, ist es vorgesehen, dass die Einrichtung bzw. Befestigungsschraube
eine Verdrehsicherung aufweist.
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Selbstverständlich kann
diese Verdrehsicherung auf vielfache Art und Weise sichergestellt
werden. Eine Möglichkeit
dazu besteht darin, dass die Verdrehsicherung in die eine Nut einbringbar
ist, eine Aufnahmeöffnung
für die
Befestigungsschraube sowie im Montagezustand aus der Nut herausragende Vorsprünge aufweist,
die in in dem zweiten Profil vorhandene Nuten, insbesondere in den
Nutenöffnungen,
einführbar
sind.
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Wie
oben schon erwähnt,
gibt es mehrere Möglichkeiten
der Verwirklichung für
die Einrichtung
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Eine
weitere Ausführungsform
der Einrichtung besteht darin, dass die Einrichtung ein Bolzen ist,
der mit einer Eindringvorrichtung bei einem ersten Ende versehen
ist, wobei die Eindringvorrichtung zumindest teilweise einen größeren Durchmesser
als die Längsbohrung
aufweist, und mit einem bei dem dem ersten Ende abgewandten zweiten
Ende angeordneten zweiten Bund, der eine größere Weite als die Längsbohrung
und auch eine größere Weite
als die lichte Weite der Nut des zweiten Profilstabes aufweist.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird der Bolzen mit seiner Eindringvorrichtung voraus zunächst in
die Längsbohrung
eingetrieben bis der zweite Bund an der Stirnfläche dieses Profilstabs bei
der Längsbohrung
anliegt. Es wird nunmehr die T-Verbindung
mittels einer Befestigungseinrichtung erstellt. So gelangt der zweite
Bund in den Bereich der Nut des anderen Profilstabs und stellt damit
die gewünschte
Leitfähigkeit
zwischen beiden Profilstäben
sicher.
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Für eine noch
bessere Passform ist es vorgesehen, dass auf dem zweiten Bund ein
Führungsteil
angeordnet ist, das im montierten Zustand in die Nut passgenau eingreift.
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Wie
aus der oberen Beschreibung entnehmbar, kann die Eindringvorrichtung
mindestens teilweise um den Bolzen herum vorgesehen sein. Eine besonders
vorteilhafte Ausführungsform
ist aber dadurch gegeben, wenn die Eindringvorrichtung aus einem
Zahnkranz besteht, der den Bolzen umgibt.
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Gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Befestigungseinrichtung im
montierten Zustand die leitende Verbindung zwischen den beiden Profilen
aufrecht erhält.
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Sicherlich
gibt es eine Vielzahl unterschiedlicher Befestigungseinrichtungen.
Eine vorteilhafte Befestigungseinrichtung ist aber dadurch gegeben, dass
die Befestigungseinrichtung aus einer Schraube, einem Schraubenwiderlager
und einer Mutter besteht, wobei das Schraubenwiderlager in einer
quer zur Längsachse
in dem zweiten Profil eingebrachten Bohrung einsetzbar ist, einen
der Bohrung entsprechenden Durchmesser aufweist und mit einem in Längsrichtung
des zweiten Profils verlaufenden Durchgangsloch für die Schraube
versehen ist, wobei die Mutter in die Nut des ersten Profils einsetzbar ist.
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Ein
besonders fester Halt für
die Schraube ist dadurch gewährleistet,
wenn die Mutter ein Nutenstein ist.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele
sowie aus den Zeichnungen auf die Bezug genommen wird. Es zeigen:
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1:
eine Explosionsdarstellung einer Einrichtung mit dazugehörigen Profilen;
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2:
eine teilweise geschnittene Ansicht zweier T-förmig
mit der Befestigungseinrichtung miteinander verbundener Profile;
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3:
eine der 2 ähnliche Darstellung aus einer
anderen Richtung;
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4:
eine vergrößerte Detailansicht
des Verbindungsbereichs zwischen dem Bund und dem Nutenrand;
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5:
eine Explosionsdarstellung einer weiteren Einrichtung mit dazugehörigen Profilen
und einer Befestigungseinrichtung;
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6:
eine teilweise geschnittene Ansicht der miteinander montierten Profile;
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7:
eine vergrößerte Darstellung,
die das Eindringen des zweiten Bundes in den Nutenbereich verdeutlicht.
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Anhand
der 1 bis 7 werden nunmehr zwei Ausführungsbeispiele
für eine
Einrichtung 10 bzw. 50 zum Ausgleichen von Ladungspotentialen von
T-förmig
miteinander verbundenen ersten und zweiten Profilstäbe 12, 14 sowie 52, 54 beschrieben.
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Bei
den hierzu verwandten ersten und zweiten Profilstäben 12 und 14,
bzw. 52, 54 handelt es sich jeweils um im Querschnitt
quadratförmig
ausgebildete Profilstäbe 12, 14; 52, 54,
die alle an ihren Seiten hinterschnittene Nuten 16 bzw. 56 sowie
auch jeweils eine Längsbohrung 18 bzw. 58 aufweisen.
Allerdings ist dies nicht Voraussetzung, wie sich aus der Einleitung
ergibt, da lediglich der erste Profilstab 12 bzw. 52 eine
hinterschnittene Nut 16 bzw. 56 und der zweite
Profilstab 14 bzw. 54 lediglich eine Längsbohrung 18 bzw. 58 aufweisen
muss. Da es sich bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen um im Querschnitt
quadratförmige
Profilstäbe 12, 14; 52, 54 handelt,
haben diese jeweils eine Zentralbohrung 18 bzw. 58 als
Längsbohrung.
Die Profilstäbe
können aber
auch davon abweichend angeordnete Längsbohrungen in beliebiger
Anzahl aufweisen. Beispielsweise weisen im Querschnitt rechteckförmige Profilstäbe mindestens
zwei Längsbohrungen
auf.
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Wie
bereits erwähnt,
weisen die Profilstäbe 12, 14 sowie 52, 54 jeweils
hinterschnittene Nuten 16 bzw. 56 und auch je weils
eine Zentralbohrung 18 bzw. 58, auf. Die den Ausgleich
von Ladungspotentialen herstellende Einrichtung 10 bzw. 50 stellt
im montierten Zustand der beiden Profile 12, 14,
bzw. 52, 54 aufgrund ihres Übermaßes ein Verdrängen bzw.
Verformen von Profilmaterial sowohl im Nutbereich als auch im Zentralbohrungsbereich
sicher.
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Anhand
der 1 bis 4 wird nun ein erstes Ausführungsbeispiel
einer derartigen Einrichtung 10 beschrieben.
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In
diesem Fall ist die Einrichtung eine Befestigungsschraube 10.
Der Kopf 10a der Befestigungsschraube 10 ist in
die Nut 16 einbringbar bzw. eingebracht, wobei unterhalb
des Kopfes 10a ein Bund 10b angeordnet ist, der
in Richtung der Öffnung
der Nut 16 weist. Der Außendurchmesser dieses Bundes 10b ist
dabei größer als
die lichte Weite dieser Nut 16. Außerdem ist das Gewinde 10c bezüglich der Zentralbohrung 18 mit
einem Übermaß versehen,
so dass im montierten Zustand sowohl der Bund 10b als auch
das Gewinde 10c das Material der Nut 16 und auch
das Material der Zentralbohrung 18 verdrängen.
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Bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
ist das Gewinde ein selbstschneidendes Gewinde bzw. ein Schneidgewinde 10c.
Es ist allerdings auch möglich,
kurz vor der Befestigung ein entsprechendes Innengewinde in der
Zentralbohrung 18 herzustellen.
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Wie
aus den 2 und 3 entnehmbar, verdrängt das
Gewinde 10c deutlich Material der Innenwandung der Zentralbohrung 18,
beseitigt damit das vorher vorhandene Eloxal und stellt somit eine leitende
Verbindung zwischen dem Gewinde 10c der Befestigungsschraube 10 und
der Zentralbohrung 18 sicher.
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Wie
insbesondere aus 4 entnehmbar, ist bei dem festgezogenen
Zustand der Befestigungsschraube 10 der Bund 10b in
den Randbereich der hinterschnittenen Nut 16 des Profilstabes 12 eingedrungen.
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Damit
sich die Schraubverbindung nicht durch gegenseitiges Drehen der
Profilstäbe 12 und 14 lockert
und somit einen Ausgleich der Ladungspotentiale unterbricht, ist
eine Verdrehsicherung 20 für die beiden Profilstäbe 12 und 14 vorgesehen.
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Diese
Verdrehsicherung 20 besteht aus einem flachen rechteckförmigen Hauptkörper, in
dessen Zentrum eine Aufnahmeöffnung 22 für die Befestigungsschraube 10 vorsehen
ist.
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An
einander entgegengesetzten Enden der Verdrehsicherung 20 sind
auch noch Vorsprünge 24 ausgebildet,
die in diesem Falle aus umgebogenen Abschnitten bestehen, deren
Breite der lichten Weite der hinterschnittenen Nut 16 entspricht.
Diese Vorsprünge 24 greifen
dann jeweils in die lichte Öffnung der
Nut 16 ein und verhindern nach einem Festziehen der Befestigungsschraube 10,
dass sich die beiden Profilstäbe 12 und 14 gegen
einander verdrehen können.
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Anhand
der 5 bis 7 wird nunmehr das zweite Ausführungsbeispiel
einer Einrichtung 50 zum Ausgleichen von Ladungspotentialen
von T-förmig
miteinander verbundenen ersten und zweiten Profilstäben 52 und 54 beschrieben.
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In
diesem Fall besteht die Einrichtung aus einem Bolzen 50,
bei dessen erstem Ende 50b eine Eindringvorrichtung 50a angeordnet
ist. Diese Eindringvorrichtung 50a ist zumindest teilweise
mit einem größeren Durchmesser
versehen als die Zentralbohrung 58. Bei dem zweiten Ende 50c des
Bolzens 50 ist ein zweiter Bund 68 angeordnet,
der eine größere Weite als
die Zentralbohrung 58 und auch eine größere Weite als die lichte Weite
der Nut 56 des zweiten Profilstabs 54 aufweist.
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Zusätzlich ist
an dem zweiten Bund 68 ein Führungsteil 70 angeordnet,
das im montierten Zustand in die lichte Weite der Nut 56 passgenau
eingreift, um einen zusätzlichen
Halt zu gewährleisten.
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Im
Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel,
wird hier die Verbindung mit der Zentralbohrung 58 des
zweiten Profilstabs 54 durch Eintreiben des Bolzens 50 hergestellt
derart, dass der zweite Bund 68 an der Stirnseite des zweiten
Profilstabs 54 im Bereich der Zentralbohrung 58 anliegt.
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Wird
nun der erste Profilstab 52 an dem zweiten Profilstab 54 befestigt,
so dringt der zweite Bund 68 in die Nutenränder ein,
die sich außen
befinden, und verdrängt
dabei Material, um auch dort eine leitende Verbindung sicherzustellen.
Dies ist besonders deutlich aus 7 entnehmbar.
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Die
Eindringvorrichtung 50a kann selbstverständlich in
beliebiger Form ausgestaltet sein, allerdings ist bei dem gezeigten
Ausführungsbeispiel
die Eindringvorrichtung in Form eines Zahnkranzes 50a ausgebildet.
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Die
beiden Profilstäbe 52 und 54 können zwar
auf vielseitige Art und Weise miteinander befestigt werden, allerdings
wird nur eine Befestigungseinrichtung 60 hier beschrieben.
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Diese
u. a. auch die leitende Verbindung sichernde Befestigungseinrichtung 60 besteht
aus einer Schraube 62, einem Schraubenwiderlager 64 und
einer Mutter 66.
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Das
Schraubenwiderlager 64 ist in einer quer zur Längsachse
des zweiten Profilstabes 54 eingebrachten Bohrung 72 eingesetzt
und weist einen der Bohrung 72 entsprechenden Durchmesser
auf. Zur Aufnahme der Schraube 62 ist bei dem Schraubenwiderlager 64 ein
Durchgangsloch 60a ausgebildet. Des Weiteren weist das
Schraubenwiderlager 64 an einem Stirnbereich einen Vorsprung 74 auf,
der in die Nut 56 des ersten Profilstabes 52 eingreift
und somit das Durchgangsloch 60a für die Aufnahme der Schraube 62 ausrichtet.
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Nachdem
die Schraube 62 nun durch das Schraubenwiderlager 64 durchgesteckt
worden ist, wird sie in eine Mutter, die in diesem Fall ein Nutenstein 66 ist,
eingedreht.
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Sollte
der Verdrängungsvorgang
des zweiten Bundes 68 bei dem Nutenrand des ersten Profilstabs 52 nicht
vollständig
ausgebildet sein, so wird es durch das Festziehen der Schraube 62 nunmehr
vervollständigt
und nimmt den Zustand ein, der in 7 gezeigt
ist.
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Mit
Hilfe dieser Einrichtungen 10 und 50 ist stets
ein Ausgleich der Ladungspotentiale bei den Profilstäben, die
zumeist aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen bestehen, sichergestellt.
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Beiden
Einrichtungen 10 und 50 ist gemein, dass sie den
Ausgleich dadurch erzielen, dass ein Bereich in die Längsbohrung
bzw. Zentralbohrung eines Profilstabs gebracht wird, während der
andere Bereich entweder den oberen Abschnitt oder den unteren Abschnitt
bei der lichten Weite der Nut verdrängt.
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- 10
- Einrichtung,
Befestigungsschraube
- 10a
- Kopf
- 10b
- Bund
- 10c
- Gewinde,
Schneidgewinde
- 12
- 1.
Profilstab
- 14
- 2.
Profilstab
- 16
- Nut
- 18
- Längsbohrung/Zentralbohrng
- 20
- Verdrehsicherung
- 22
- Aufnahmeöffnung
- 24
- Vorsprünge
- 50
- Einrichtung
- 50a
- Eindringvorrichtung
- 50b
- erstes
Ende
- 50c
- zweites
Ende
- 52
- 1.
Profilstab
- 54
- 2.
Profilstab
- 56
- Nut
- 58
- Zentralbohrung
- 60
- Befestigungseinrichtung
- 60a
- Durchgangsloch
- 62
- Schraube
- 64
- Schraubenwiderlager
- 66
- Mutter,
Nutenstein
- 68
- 2.
Bund
- 70
- Führungsteil
- 72
- Bohrung
- 74
- Vorsprung