-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Montagebaugruppe zur Halterung von elektrischen oder elektronischen Bauelementen, insbesondere Kondensatoren.
-
Für elektrotechnische Anwendungen, beispielsweise für die Ansteuerung eines Elektromotors oder einer Maschine, wird häufig ein Schaltschrank mit darin angeordneten elektronischen Bauelementen aufgebaut.
-
Hierbei ist es, beispielsweise aus
DE 10 2009 053 583 B3 , bekannt, gleiche Bauelemente, insbesondere Kondensatoren, räumlich zusammengefasst in dem Schaltschrank oder einem darin eingesetzten Modul anzuordnen. Aufgrund der häufig stark eingeschränkten Platzverhältnisse in einem solchen Schaltschrank sind jedoch die Bauelemente für Wartungs- und Prüfzwecke häufig nur schwer zugänglich. Die Überprüfung oder ein Austausch eines oder mehrerer Bauelemente ist somit nachteiligerweise nur unter erhöhtem Aufwand möglich.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Montage von elektrischen oder elektronischen Bauelementen in einer elektrischen Einrichtung zu vereinfachen.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Montagebaugruppe zur Montage von elektrischen oder elektronischen Bauelementen in einer elektrischen Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte und teils für sich erfinderische Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.
-
Die erfindungsgemäße Montagebaugruppe umfasst einen – vorzugsweise U-profiligen – Tragrahmen, der zur Halterung der Bauelemente dient. Weiterhin umfasst die Montagebaugruppe eine Ausrichthilfe zur Vormontage und zur Ausrichtung der Bauelemente zu dem Tragrahmen.
-
Durch die Ausrichthilfe sind die Bauelemente in ihrer Lage zu dem Tragrahmen ausrichtbar und insbesondere in dieser Lage auch vorfixiert, so dass eine Verbindung der Bauelemente mit dem Tragrahmen auf einfache Weise herstellbar ist. Vorzugsweise sind die Bauelemente mit dem Tragrahmen von einer den Bauelementen entgegengesetzten Rückseite des Tragrahmens her verschraubbar. Durch die Vormontage des Bauelements an der Ausrichthilfe sind somit korrespondierende Verbindungselemente des Bauelements und der Montagebaugruppe – beispielsweise eine Bohrung, eine Gewindestange und eine Mutter – zueinander ausgerichtet und vorfixiert, so dass ein Einfädeln der Gewindestange in die Bohrung bzw. der Mutter auf die Gewindestange ohne gleichzeitiges Festhalten des Bauelements in dieser Lage durch einen Monteur möglich ist.
-
In einer fertigungstechnisch einfachen Ausführung ist die Ausrichthilfe im Wesentlichen durch eine Lochplatte gebildet, die eine Anzahl von Löchern aufweist. In jedem Loch ist jeweils ein Bauelement zur Vormontage aufnehmbar. Das Bauelement ist dadurch zu dem Tragrahmen und insbesondere einer an der Rückwand des Tragrahmens angeordneten Verbindungsstelle ausrichtbar. Bei der Montage der Bauelemente sind diese beispielsweise durch die Löcher der Lochplatte hindurch direkt auf die Verbindungselemente aufschiebbar und somit an zwei Punkten lagerbar, so dass sie bei der weiteren Montage nicht aus ihrer Lage kippen können.
-
Bei den Bauelementen handelt es sich insbesondere um Kondensatoren. Die erfindungsgemäße Montagebaugruppe kann grundsätzlich aber auch zur Halterung für andere elektrische oder elektronische Bauelemente dienen.
-
Vorteilhafterweise ist die Ausrichthilfe derart ausgeführt, dass sich die Bauelemente (insbesondere im Fall von Kondensatoren) im Versagensfall ungehindert ausdehnen können. Mit anderen Worten sind die Bauelemente an der Ausrichthilfe mit Spiel lagerbar. Dadurch ist gewährleistet, dass sich die Bauelemente im Versagensfall nicht in der Ausrichthilfe verklemmen und somit ausgetauscht werden können. In dem Fall, dass die Ausrichthilfe durch die Lochplatte gebildet ist, sind deren Löcher jeweils mit einem den Durchmesser der Kondensatoren überschreitenden Durchmesser ausgeführt.
-
In zweckmäßiger Ausgestaltung umfasst die Ausrichthilfe weiterhin eine Anzahl von Befestigungselementen, mittels derer die Bauelemente lösbar an der Ausrichthilfe halterbar sind. Dadurch sind die Bauelemente mit der Ausrichthilfe verbindbar und insbesondere zusammen mit dieser außerhalb des Tragrahmens handhabbar. Dies ermöglicht vorteilhafterweise, die Ausrichthilfe außerhalb des Tragrahmens mit den Bauelementen zu bestücken und zusammen mit diesen in den Tragrahmen einzusetzen. Solche Befestigungselemente sind beispielsweise durch Halteklammern gebildet, die die Bauelemente an ihrem Umfang umgreifen und diese in ihrer Lage zu der Ausrichthilfe vorfixieren. Die Halteklammern sind vorzugsweise aus einem Kunststoff gebildet und derart flexibel gestaltet, dass sie die Ausdehnung eines gegebenenfalls gehalterten Bauelements nicht behindern. Grundsätzlich können die Halteklammern aber auch aus einem anderen Material gebildet sein.
-
Die Ausrichthilfe ist vorteilhafterweise – mit den gegebenenfalls daran vormontierten Bauelementen – in dem Tragrahmen fixierbar. Dadurch ist die Montage der Bauelemente vereinfacht, da die Ausrichthilfe mit den Bauelementen außerhalb des Tragrahmens zu einer Montageeinheit vormontierbar ist und als solche einfach in den Tragrahmen einsetzbar ist.
-
Dadurch, dass die Ausrichthilfe in der Montagebaugruppe montierbar ist, ist ein nachträglicher Einbau eines einzelnen Bauelements ebenfalls vereinfacht. Dieses Bauelement ist durch die montierte Ausrichthilfe hindurch in den Tragrahmen einsetzbar und dabei automatisch zu dem Tragrahmen ausgerichtet. Vorzugsweise ist die Ausrichthilfe dabei derart an dem Tragrahmen befestigbar, dass durch den Tragrahmen und die Ausrichthilfe ein zu Teilen verschlossenes Hohlprofil gebildet ist, durch das ein Luftstrom zur Kühlung der Bauelemente an diesen entlang leitbar ist.
-
Die Montagebaugruppe umfasst in einer vorteilhaften Ausführungsform zusätzlich einen Wartungsdeckel zum reversiblen Abdecken des Tragrahmens. Somit ist in einem bestimmungsgemäßen Montagezustand durch den U-profiligen Tragrahmen und den daran befestigten Wartungsdeckel ein im Wesentlichen länglicher und beidendseitig offener Schacht gebildet, in dem ein Luftstrom zur Kühlung der Bauelemente an diesen entlang leitbar ist. Für den Fall, dass die Montagebaugruppe senkrecht bezüglich der Schachtlängsrichtung eingebaut ist, entsteht durch eine Erwärmung der Bauelemente in dem Schacht ein Kamineffekt. Das heißt, an den Bauelementen erwärmte Luft strömt nach oben und zieht über einen Sogeffekt kühlere Luft von unten nach. Somit ist vorteilhafterweise eine Kühlung der Bauelemente auch ohne aktive Luftzufuhr durch beispielsweise Lüfter vorhanden.
-
In einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist der Tragrahmen in Segmente aufgeteilt. Die Segmente sind dabei miteinander reversibel verbindbar. Durch diese Segmentierung des Tragrahmens ist die Montagebaugruppe modular aufgebaut, wodurch vorteilhafterweise ein hoher Vorfertigungsgrad erreicht wird.
-
Um die Montage der Bauelemente zu vereinfachen, sind vorteilhafterweise jedem Segment des Tragrahmens jeweils einmal die Ausrichthilfe und jeweils einmal der Wartungsdeckel zugeordnet. Dadurch ist jedes Segment der Montagebaugruppe derart gestaltet, dass dieses in sich vollständig montierbar und insbesondere außerhalb der elektrischen Einrichtung mit den Bauelementen bestückbar ist.
-
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Montagebaugruppe zusätzlich zu dem bzw. den vorgehend beschriebenen Segmenten ein End-Segment zur Halterung des oder jeden Segments in der elektrischen Einrichtung. Dieses End-Segment ist nicht mit Bauelementen bestückbar, sondern vorzugsweise als (umfänglich geschlossenes) Rohr-Profil ausgeführt. Das End-Segment ist als erstes Schachtstück in der elektrischen Einrichtung montierbar, so dass darauf weitere untereinander gleiche Segmente aufsetzbar sind.
-
Die Bauelemente sind zweckmäßigerweise derart an dem Tragrahmen angeordnet, dass deren Kontaktelemente zu einer von dem Tragrahmen abgewandten Vorderseite hin ausgerichtet sind. Dadurch sind eine Kontaktierung sowie eine Überprüfung des Bauelements durch eine Messung an dem Kontaktelement auf einfache Weise möglich.
-
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
-
1 in einer Explosionsdarstellung schematisch eine Montagebaugruppe zur Halterung von Kondensatoren,
-
2 in perspektivischer Darstellung die Montagebaugruppe in einem zusammengesetzten Zustand, und
-
3 die Montagebaugruppe in Draufsicht.
-
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.
-
In 1 ist eine Montagebaugruppe 1 dargestellt. Die Montagebaugruppe 1 ist entlang einer Längsrichtung 5 in drei Segmente unterteilt. Ein an einem unteren Längsende 10 angeordnetes End-Segment ist dabei als Standfuß 12 ausgebildet. Der Standfuß 12 weist zu dem unteren Längsende 10 hin einen gefalzten Rand 14 auf. Mittels des gefalzten Rands 14 ist der Standfuß am Boden oder in einem Schaltschrank fixierbar.
-
Die zwei oberhalb des Standfußes 12 angeordneten Segmente sind als zwei baugleiche Module 16 ausgeführt. Jedes Modul 16 umfasst einen Tragrahmen 18, der als U-Profil ausgeführt ist. Des Weiteren umfasst jedes Modul 16 eine Ausrichthilfe in Form einer Lochplatte 20 sowie einen Wartungsdeckel 22. Mit dem Wartungsdeckel 22 ist der Tragrahmen 18 zu dem schachtförmigen Modul 16 abdeckbar.
-
Die Lochplatte 20 dient zur Ausrichtung von elektronischen Bauelementen, hier Kondensatoren 24, zu einer Rückwand 26 des Tragrahmens 18. Die Kondensatoren 24 ragen bei der Montage bzw. im Endmontagezustand durch die Löcher 28 der Lochplatte 20. Der Durchmesser der Löcher 28 ist dabei gegenüber dem Durchmesser der Kondensatoren 24 vergrößert. Dadurch ist eine Ausdehnung der Kondensatoren 24 im Versagensfall möglich.
-
Die Kondensatoren 24 sind derart in der Montagebaugruppe 1 gehaltert, dass ihre Kontaktelemente 30 von einer Vorderseite 32 aus zugänglich sind. Die Vorderseite 32 entspricht dabei einer Seite der Montagebaugruppe 1, von der aus der Wartungsdeckel 22 auf den Tragrahmen 18 aufgesetzt ist.
-
In 2 ist die Montagebaugruppe 1 in einem bestimmungsgemäß zusammengebauten Zustand dargestellt. Die zwei Module 16 sind dabei miteinander verbunden und auf den Standfuß 12 aufgesetzt. Durch das mit dem Wartungsdeckel 22 abgedeckte U-Profil des Tragrahmens 18 und dem geschlossenen Profil des Standfußes 12 ist ein Schacht gebildet, durch den ein Luftstrom an den Kondensatoren 24 entlang strömen kann. Dadurch ist eine konvektive Kühlung der Kondensatoren 24 möglich.
-
3 zeigt die zusammengebaute Montagebaugruppe 1 in einer Draufsicht von oben. Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, dass die Kondensatoren 24 mit der Rückwand 26 über je eine Schraubverbindung 34 verschraubt sind. Um die Kondensatoren 24 mit unterschiedlichem Abstand zu der Rückwand anzuordnen, sind an den Schraubverbindungen 34 teilweise Distanzstücke 36 angeordnet. Dadurch kann beispielsweise der Luftstrom durch den Schacht und an den Kondensatoren 24 vorbei beeinflusst werden.
-
Die Kondensatoren 24 sind an der Lochplatte 20 durch jeweils zwei Halteklemmen 38 vorfixiert. Durch die Halteklemmen 38 ist eine Vormontage der Kondensatoren 24 an der Lochplatte 20 erheblich vereinfacht. Zudem bilden die Halteklemmen 38 eine Transportsicherung für die Kondensatoren 24, wenn die Lochplatte 20 außerhalb des Moduls 16 bzw. des Tragrahmens 18 mit den Kondensatoren 24 bestückt wird und anschließend in den Tragrahmen 18 eingebaut wird. Die Lochplatte 20 ist in dem Tragrahmen 18 durch Schrauben 40 fixiert. Durch die Lochplatte 20 und die Halteklemmen 38 sind die Kondensatoren 24 in ihrer Lage zu der Rückwand 26 festgelegt.
-
Der Tragrahmen 18 ist zur Vorderseite 32 hin durch den Wartungsdeckel 22 abgeschlossen. Der Wartungsdeckel 22 ist dazu mit mehreren Schrauben 42 mit dem Tragrahmen 18 verschraubt. Dadurch ist der Tragrahmen 18 bzw. die Montagebaugruppe 1 entlang der Längsrichtung 5 zu einem Schacht mit Vierkant-Hohl-Profil verschlossen. Die Montagebaugruppe 1 ist mit Befestigungsschrauben 44 in einem nicht dargestellten Schaltschrank angeschraubt.
-
Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfindung von dem Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102009053583 B3 [0003]
