DE102015122117A1

DE102015122117A1 - Modulares Gehäusesystem eines elektrischen Geräts

Info

Publication number: DE102015122117A1
Application number: DE102015122117.9A
Authority: DE
Inventors: Matthias Colsmann; Bernd Schillo
Original assignee: Avisaro AG
Current assignee: Avisaro AG
Priority date: 2015-12-17
Filing date: 2015-12-17
Publication date: 2017-06-22
Anticipated expiration: 2035-12-18
Also published as: DE102015122117B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein modulares Gehäusesystem eines elektrischen Geräts, bei dem ein konkretes Gehäuse des elektrischen Geräts aus einer bedarfsweise festlegbaren Anzahl von einzelnen Gehäusemodulen zusammensetzbar ist, mit folgenden Merkmalen: a) als Gehäusemodule stehen wenigstens ein Bodenmodul, ein Mittelmodul und ein Dachmodul zur Verfügung, b) ein aus Gehäusemodulen des Gehäusesystems zusammengesetztes Gehäuse weist ein Bodenmodul auf, das in jedem Fall das unterste Gehäusemodul ist und die Unterseite des Gehäuses bildet, c) das aus Gehäusemodulen des Gehäusesystems zusammengesetzte Gehäuse weist ein Dachmodul auf, das in jedem Fall das oberste Gehäusemodul ist und die Oberseite des Gehäuses bildet, d) zwischen dem Bodenmodul und dem Dachmodul sind bei Bedarf ein oder mehrere Mittelmodule einsetzbar, wobei Wände des Mittelmoduls oder der Mittelmodule die seitlichen Gehäusewände des Gehäuses bilden. Das Gehäusesystem weist als weiteres Gehäusemodul ein geschlossen ringförmig ausgebildetes Verbindungsmodul auf, das zwischen einem oberen und einem unteren Mittelmodul einzusetzen ist, um das obere Mittelmodul über das Verbindungsmodul mit dem unteren Mittelmodul zu verbinden, wobei das Verbindungsmodul eine größere Wandstärke aufweist als die Wände der mit dem Verbindungsmodul zu verbindenden Mittelmodule, sodass das Verbindungsmodul gegenüber den an ihm befestigten Mittelmodulen zur Gehäuseinnenseite und zur Gehäuseaußenseite hin übersteht.

Description

Die Erfindung betrifft ein modulares Gehäusesystem eines elektrischen Geräts, bei dem ein konkretes Gehäuse des elektrischen Geräts aus einer bedarfsweise festlegbaren Anzahl von einzelnen Gehäusemodulen zusammensetzbar ist, mit folgenden Merkmalen:

a) als Gehäusemodule stehen wenigstens ein Bodenmodul, ein Mittelmodul und ein Dachmodul zur Verfügung,
b) ein aus Gehäusemodulen des Gehäusesystems zusammengesetztes Gehäuse weist ein Bodenmodul auf, das in jedem Fall das unterste Gehäusemodul ist und die Unterseite des Gehäuses bildet,
c) das aus Gehäusemodulen des Gehäusesystems zusammengesetzte Gehäuse weist ein Dachmodul auf, das in jedem Fall das oberste Gehäusemodul ist und die Oberseite des Gehäuses bildet,
d) zwischen dem Bodenmodul und dem Dachmodul sind bei Bedarf ein oder mehrere Mittelmodule einsetzbar, wobei Wände des Mittelmoduls oder der Mittelmodule die seitlichen Gehäusewände des Gehäuses bilden.

Ein solches modulares Gehäusesystem ist beispielsweise aus der US 2007/0281531 A1 bekannt. Bei solchen modularen Gehäusekonzepten sind die Mittelmodule hinsichtlich ihrer mechanischen Robustheit auf einen beabsichtigten Maximalausbau des Gehäuses hin auszulegen, was regelmäßig zu einer Überdimensionierung der Mittelmodule führt, wenn aus den Gehäusemodulen ein relativ kleines Gehäuse, z.B. mit nur einem Mittelmodul, konfiguriert wird. Die erforderliche Robustheit des Mittelmoduls wird z.B. durch entsprechende Materialstärke der Außenwände erreicht, was mit einem relativ hohem Materialeinsatz und einem hohen Gewicht einhergeht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein modulares Gehäusesystem der eingangs genannten Art anzugeben, das bei materialsparenderer und leichterer Bauweise dennoch die erforderliche Robustheit auch bei einem spezifizierten Maximalausbau des Gehäuses gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch ein modulares Gehäusesystem der eingangs genannten Art gelöst, das durch folgende Merkmale gekennzeichnet ist.
Das Gehäusesystem weist als weiteres Gehäusemodul ein geschlossen ringförmig ausgebildetes Verbindungsmodul auf, das zwischen einem oberen und einem unteren Mittelmodul einzusetzen ist, um das obere Mittelmodul über das Verbindungsmodul mit dem unteren Mittelmodul zu verbinden, wobei das Verbindungsmodul eine größere Wandstärke aufweist als die Wände der mit dem Verbindungsmodul zu verbindenden Mittelmodule, sodass das Verbindungsmodul gegenüber den an ihm befestigten Mittelmodulen zur Gehäuseinnenseite und zur Gehäuseaußenseite hin übersteht.
Auf diese Weise können die zwischen zwei Mittelmodulen einzusetzenden Verbindungsmodule für die erforderliche Abstützung der Mittelmodule und insbesondere von deren Wänden dienen. Insbesondere eine als separates Bauteil ausgebildete Wand des Mittelmoduls, die als Frontplatte oder Rückwand dienen kann, kann auf einfache Weise gehalten und abgestützt werden. Dadurch, dass das Verbindungsmodul eine größere Wandstärke als die Wände der mit dem Verbindungsmodul zu verbindenden Mittelmodule aufweist, können die Mittelmodule aus vergleichsweise dünnem Material gefertigt werden, sodass bei vergleichsweise großem Gehäusevolumen ein möglichst geringes Gewicht erzielt wird.
Dadurch, dass das Verbindungsmodul gegenüber den an ihm befestigten Mittelmodulen zur Gehäuseinnenseite und zur Gehäuseaußenseite hin übersteht, kann das Verbindungsmodul sowohl eine Stützung der Wände des Mittelmoduls zur Gehäuseinnenseite hin, d.h. gegenüber von außen aufgebrachten Kräften, als auch zur Gehäuseaußenseite hin ermöglichen.
Als Gehäuseinnenseite wird dabei der Bereich der Gehäusemodule verstanden, der zum Innenbereich des Gehäuses hin zeigt. Als Innenbereich des Gehäuses wird der Innenraum verstanden, in dem die Bauteile des elektrischen Geräts in dem Gehäuse angeordnet werden sollen. Dementsprechend ist die Gehäuseaußenseite die zur Außenumgebung hin weisende, von der Gehäuseinnenseite abgewandte Seite der Wände der Gehäusemodule.
Das Verbindungsmodul erzielt einen wesentlichen Teil seiner Festigkeit und damit auch einen wesentlichen Teil der Robustheit des damit gebildeten Gehäuses dadurch, dass es als geschlossen ringförmig ausgebildetes Bauteil ausgebildet ist, z.B. indem es einen einstückig gebildeten, umlaufenden Rahmen aufweist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verbindungsmodul obere Befestigungsmittel zur formschlüssigen Verbindung mit dem oberen Mittelmodul und untere Befestigungsmittel zur formschlüssigen Verbindung mit dem unteren Mittelmodul aufweist. Dies hat den Vorteil, dass eine zuverlässige, robuste Kopplung zwischen dem Verbindungsmodul und dem oberen und dem unteren Mittelmodul ohne gesonderte Befestigungsmittel oder Werkzeuge hergestellt werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Mittelmodul obere Befestigungsmittel zur formschlüssigen Verbindung wahlweise mit dem Verbindungsmodul oder dem Dachmodul und untere Befestigungsmittel zur formschlüssigen Verbindung wahlweise mit dem Verbindungsmodul oder dem Bodenmodul aufweist. Dies hat den Vorteil, dass eine gleichermaßen sichere und robuste Befestigung ausgehend vom Mittelmodul sowohl zu dem Dachmodul bzw. dem Bodenmodul hergestellt werden kann wie auch zu dem Verbindungsmodul. Die Art der formschlüssigen Verbindung der oberen und unteren Befestigungsmittel des Mittelmoduls und des Verbindungsmoduls kann grundsätzlich gleich ausgelegt sein, allerdings natürlich als Gegenstücke zueinander.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die oberen und die unteren Befestigungsmittel des Mittelmoduls zur formschlüssigen Verbindung mit einem anderen Mittelmodul ungeeignet sind. Auf diese Weise kann zuverlässig vermieden werden, dass Mittelmodule direkt miteinander gekoppelt werden, ohne dass ein eigentlich vorgesehenes Verbindungsmodul dazwischen eingebaut wird. Hierdurch wird der Anwender des erfindungsgemäßen Gehäusesystems dazu angehalten, die einzelnen Gehäusemodule nur vorschriftsmäßig miteinander zu kombinieren. So können z.B. die oberen und die unteren Befestigungsmittel des Mittelmoduls identisch zueinander ausgebildet sein, sodass die Befestigungsmittel eines Mittelmoduls nicht als Gegenstücke zu den Befestigungsmitteln eines anderen Mittelmoduls geeignet sind und somit keine formschlüssige Verbindung zwischen Mittelmodulen untereinander möglich ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass einander zugeordnete obere und untere Befestigungsmittel zur Bildung der formschlüssigen Verbindung eine Nut- und Feder-Verbindung und/oder eine Zapfenverbindung aufweisen. Auf diese Weise können die Gehäusemodule sowie ihre Befestigungsmittel auf einfache Weise hergestellt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verbindungsmodul als im Innenbereich des Gehäuses im Wesentlichen offenes Bauteil ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass das Verbindungsmodul keine Unterbrechung oder Störung des nutzbaren, freien Innenraums des Gehäuses hervorruft. So können insbesondere in dem Gehäuse angeordnete elektrische Baugruppen, die über mehrere Mittelmodule verteilt sind, leicht untereinander elektrisch kontaktiert werden oder sich auch von einen Mittelmodul zu einem anderen Mittelmodul erstrecken.
Entsprechend kann auch das Mittelmodul als im Innenbereich des Gehäuses im Wesentlichen offenes Bauteil ausgebildet sein, insbesondere mit relativ dünnen Wänden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Mittelmodul als rahmenartiges Bauteil mit im Vergleich zur Bauhöhe des Mittelmoduls dünnwandigen Wänden ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass das Mittelmodul sehr materialsparend und damit kostengünstig hergestellt werden kann.
Mit einem solchen Mittelmodul gebildete Gehäuse des modularen Gehäusesystems können damit mit relativ geringem Gewicht realisiert werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gehäusesystem Mittelmodule mit unterschiedlichen Bauhöhen aufweist. Dies hat den Vorteil, dass nach Art eines Baukastensystems unterschiedliche „Bausteine“ zur Festlegung der Dimensionen des konkreten Gehäuses zur Verfügung stehen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn bestimmte Anforderungen für eine Frontplattengröße zur Anbringung von Bedienelementen vorliegen, die mit einer einzigen Ausführung von Mittelmodulen nicht oder nicht ausreichend flexibel befriedigt werden können.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bauhöhe des Mittelmoduls wenigstens viermal so groß ist wie Bauhöhe des Verbindungsmoduls, insbesondere wenigstens sechsmal so groß. Dies hat den Vorteil, dass das zur Bildung eines Gehäuses verwendete Verbindungsmodul bzw. mehrere Verbindungsmodule nur zu einem geringen Anteil die Bauhöhe des gesamten Gehäuses festlegen und somit auch nur einen relativ geringen Anteil am Gesamtgewicht haben. Dennoch eignen sich solche flachbauenden Verbindungsmodule dazu, die Robustheit des Gesamtgehäuses im Vergleich zur Lösungen aus dem Stand der Technik deutlich zu erhöhen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Mittelmodul als rahmenartiges Bauteil mit mehreren Wänden ausgebildet ist, wobei eine Wand als separates Bauteil ausgebildet ist, die mit einer einstückig gebildeten, die übrigen Wände aufweisenden Baueinheit zusammensteckbar und formschlüssig verbindbar ist. Die Wände oder zumindest einige der Wände des Mittelmoduls können im Winkel zueinander angeordnet sein, z.B. im rechten Winkel. So kann das Mittelmodul z.B. als rahmenartiges Bauteil mit vier z.B. im rechten Winkel zueinander angeordneten Wänden ausgebildet ist, wobei eine Wand als separates Bauteil ausgebildet ist, die mit einer einstückig gebildeten, die übrigen drei Wänden aufweisenden Baueinheit zusammensteckbar und formschlüssig verbindbar ist. Dies hat den Vorteil, dass das Mittelmodul besonders flexibel genutzt werden kann, da die eine Wand, die als separates Bauteil ausgebildet ist, nicht immer fest mit den übrigen drei Wänden verbunden ist, sondern erst zu einem Zeitpunkt eingesetzt werden kann, zu dem wesentliche Montageschritte des Gehäuses und des damit gebildeten elektrischen Geräts bereits abgeschlossen sind. So kann z.B. die Einbringung von elektrischen Baugruppen in das Gehäuse zunächst bei noch nicht eingesetzter separater Wand durchgeführt werden. Sodann wird die separate Wand eingesetzt. Die separate Wand kann zudem gut als Rückwand oder Frontplatte des elektrischen Geräts genutzt werden, insbesondere weil sie separat bearbeitet werden kann und mit entsprechenden Durchbrüchen z.B. für Schalter, Leuchten, Buchse, Stecker und/oder sonstige Bedien- und/oder Anschlussmittel des elektrischen Geräts vorbereitet werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Mittelmodul an wenigstens zwei seiner Wände an der Innenseite Einschubleisten für eine Platine des in dem Gehäuse anzuordnenden elektrischen Geräts aufweist. Dies hat den Vorteil, dass eine elektrische Baugruppe mit einer Platine auf besonders einfache und schnelle Weise in dem Mittelmodul fixiert werden kann. Die Einschubleisten können z.B. im Laufe der Fertigung des Mittelmoduls an der Innenseite angespritzte Leisten sein oder in Form von in der Innenseite der Wände eingebrachte Nuten ausgebildet sein. Die Einschubleisten können insbesondere an zwei gegenüberliegenden Wänden des die drei Wände aufweisenden Bauteils angeordnet sein. Dies hat den Vorteil, dass die Platine bei noch abgenommenem separatem Wand-Bauteil zunächst in das Mittelmodul eingeschoben werden kann. Sodann wird das separate Wand-Bauteil, das als Rückwand oder Frontplatte dienen kann, an der die drei Wände aufweisenden Baueinheit befestigt und so das Mittelmodul gebildet.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine oder mehrere der Einschubleisten aus einer vorgesehenen Einschubrichtung der Platine gesehen als in der jeweiligen Wand vorhandene Nut mit Hinterschnitt ausgebildet sind oder eine solche Nut aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass eine einmal in die Einschubleisten eingeschobene Platine nicht ohne weiteres wieder herausfallen kann. Zum Einführen der Platine in das Mittelmodul ist diese dann nämlich um ein gewisses, geringes Maß aufzuweiten, was bei Ausführung des Mittelmoduls als dünnwandiges, rahmenartiges Bauteil ohne weiteres möglich ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Gehäusemodule innenliegende Verbindungsmittel zur mechanischen Befestigung der einzelnen Gehäusemodule aneinander zur Bildung eines konkreten Gehäuses aufweisen, so dass die Verbindungsmittel innerhalb des Gehäuses angeordnet sind. Dies hat den Vorteil, dass das Gehäuse mit einer integrierten Befestigungsanordnung versehen werden kann, z.B. in Form von in der Höhe des Gehäuses von dem Bodenmodul bis zum Dachmodul durchgehenden Schrauben oder Bolzen, die je nach gewünschter Bauhöhe des Gehäuses hinsichtlich der Länge auszuwählen oder abzulängen sind. Ein weiterer Vorteil ist, dass das auf diese Weise gebildete Gehäuse ein ansprechendes Erscheinungsbild abgibt, da die Verbindungsmittel außerhalb des Gehäuses nicht oder im Wesentlichen nicht sichtbar sind.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verbindungsmodul Führungs- und Stützmittel für wenigstens eines der innenliegenden Verbindungsmittel aufweist. Dies hat den Vorteil, dass die Verbindungsmittel in Folge der Führungseigenschaft der Führungs- und Stützmittel leicht eingeführt werden können und in Folge der Stützeigenschaft der Führungs- und Stützmittel über ihre Länge jeweils im Bereich des Verbindungsmoduls abgestützt werden können.
Die Gehäusemodule können ganz oder teilweise auch aus Metall oder Kunststoff gefertigt sein. Die Gehäusemodule können z.B. durch spanende Bearbeitung bereitgestellt werden, z.B. durch Fräsen und/oder Bohren. Alternativ oder zusätzlich können die Gehäusemodule, insbesondere wenn sie aus einem Kunststoffmaterial bestehen, z.B. durch einen Spritzgussprozess, durch 3D-Druck oder einen vergleichbaren Kunststoff-Herstellungsprozess bereitgestellt werden.
Die eingangs genannte Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Mittelmoduls eines Gehäusesystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei aus einem ebenen Ausgangsmaterial ein Materialstück herausgetrennt wird, das die Außenkonturen von drei Wänden des Mittelmoduls aufweist, und dieses herausgetrennte Materialstück dann in U-Form derart gebogen wird, dass zwei parallel zueinander angeordnete Wände entstehen, die über die dritte dazu senkrecht angeordnete Wand verbunden sind, wobei zusätzlich eine vierte Wand als separates Bauteil gefertigt wird, die mit dem in U-Form gebogenen Bauteil zum Mittelmodul verbindbar ist. Dies erlaubt eine besonders rationelle und schnelle Fertigung der Mittelmodule, sowohl aus Metall als auch aus Kunststoff. Insbesondere können die Mittelmodule auf diese Weise voll automatisiert hergestellt werden. In oder an den Wänden des Mittelmoduls eventuell erforderliche Vertiefungen, Nuten oder sonstige Aussparungen können insbesondere vor dem Biegen des zunächst ebenen, herausgetrennten Materialstücks erzeugt werden, was den Vorteil hat, dass diese Arbeitsschritte dann wesentlich einfacher und schneller durchgeführt werden können als nach dem Biegeschritt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Ausgangsmaterial ein Kunststoffmaterial verwendet wird und im Schritt des Biegens in U-Form eine Erwärmung des Materials zumindest in den durch Biegen umzuformenden Bereichen erfolgt. Auf diese Weise kann aus flachem, ebenen Kunststoffmaterial ein Mittelmodul der zuvor bestimmten Art relativ schnell hergestellt werden, insbesondere schneller als durch einen 3D-Druckprozess. Diese Art der Herstellung ist im Vergleich zu einem Kunststoff-Spritzgießprozess insbesondere bei kleineren Stückzahlen günstiger, da keine Spritzgussformen herzustellen sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 – ein Dachmodul, ein Mittelmodul und ein Bodenmodul in perspektivischer Ansicht und
2 – das Dachmodul in Seitenansicht und
3 – das Dachmodul in perspektivischer Ansicht aus einer anderen Betrachtungsrichtung als 1 und
4 – das Bodenmodul in Seitenansicht und
5 – das Bodenmodul in perspektivischer Darstellung in einer anderen Betrachtungsrichtung als 1 und
6 – das Mittelmodul in perspektivischer Darstellung in einer anderen Betrachtungsrichtung als 1 und
7 – die zu einem Gehäuse zusammengesetzten Gehäusemodule aus 1 und
8 – ein Verbindungsmodul in perspektivischer Ansicht auf seine Oberseite und
9 – das Verbindungsmodul in Draufsicht auf seine Oberseite und
10 – das Verbindungsmodul in Seitenansicht und
11 – das Verbindungsmodul in perspektivischer Ansicht auf seine Unterseite und
12 – das Verbindungsmodul in Draufsicht auf seine Unterseite und
13 – das Verbindungsmodul in der gleichen Darstellung wie 9 und
14 – einen Teil des Mittelmoduls in einer Draufsicht und
15 – das Verbindungsmodul in Seitenansicht und
16 – das Teil des Mittelmoduls aus 14 in einer Seitenansicht und
17 – die Teile eines aus zwei Mittelmodulen und einem Verbindungsmodul gebildeten Gehäuses in perspektivischer Explosionsdarstellung und
18 – die Explosionsdarstellung gemäß 17 in Seitenansicht und
19 – das aus den in den 17 und 18 dargestellten Komponenten gebildete Gehäuse in einer perspektivischen Ansicht und
20 – das Gehäuse gemäß 19 in Seitenansicht.
In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für einander entsprechende Elemente verwendet.
Die 1 zeigt als Gehäusemodule des modularen Gehäusesystems ein Dachmodul 3 in einer Ansicht auf seine Oberseite 30, die eine Außenseite des zu bildenden Gehäuses ist. Dargestellt ist ferner ein Bodenmodul 4 in einer Ansicht auf seine Oberseite 40, die eine Innenseite des zu bildenden Gehäuses ist. Ferner ist ein Mittelmodul 1 dargestellt, das drei als eine Baueinheit gebildete Wände 10, 11, 12 aufweist. Zum Mittelmodul 1 gehört ferner eine als separates Bauteil 13 ausgebildete Wand, die über formschlüssige Verbindungsmittel 17, 18 mit der Baueinheit aus den Wänden 10, 11, 12 verbunden werden kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Wände 10, 12 an ihrer einen Seite innen jeweils einen senkrecht verlaufenden Schlitz 17 auf. In diese Schlitze 17 kann das separate Bauteil 13 über seitlich vorstehende Vorsprünge 18 eingeführt werden und wird darin dann gehalten. Hierdurch wird ein Innenraum 19 des Mittelmoduls 1 und entsprechend auch des damit zu bildenden Gehäuses von den vier Wänden 10, 11, 12, 13 umschlossen. In diesem Innenraum 19 können Teile des elektrischen Geräts, das durch das zu bildende Gehäuse geschützt werden soll, untergebracht werden. Um die Befestigung von Teilen dieses elektrischen Geräts, insbesondere Platinen (elektrische Leiterplatten) zu vereinfachen, sind in den zueinander parallelen Gehäusewänden 10, 12 jeweils an der Innenseite Einschubleisten 16 gebildet, in die eine Platine eingeschoben werden kann.
Die Gehäusewände 10, 11, 12, 13 des Mittelmoduls 1 weisen jeweils an der Oberseite obere Befestigungsmittel 14 und an der Unterseite untere Befestigungsmittel 15 auf. Mit den oberen Befestigungsmitteln 14 kann das Mittelmodul 1 mit dem Dachmodul 3 oder einem noch zu beschreibenden Verbindungsmodul formschlüssig verbunden werden. Über die unteren Befestigungsmittel 15 kann das Mittelmodul 1 mit dem Bodenmodul 4 oder alternativ mit dem Verbindungsmodul formschlüssig verbunden werden.
Erkennbar ist in der 1, dass das Bodenmodul 4 an seiner zum Innenraum 19 des Gehäuses gerichteten Oberseite 40 eine umlaufende Nut 41 aufweist, in die die unteren Befestigungsmittel 15 des Mittelmoduls 1 eingeführt werden können, um eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Mittelmodul 1 und dem Bodenmodul 4 herzustellen.
Das Dachmodul 3 weist eine vergleichbare umlaufende Nut 32 auf, die in der 1 wegen der Ansicht von oben nicht erkennbar ist, aber z.B. in der 3 dargestellt ist.
Erkennbar ist in der 1 außerdem, dass das Bodenmodul 4 Durchgangsöffnungen 42 aufweist, die zum Durchführen von Verbindungsmitteln, insbesondere Schrauben, dienen können, um die einzelnen Gehäusemodule des zu bildenden Gehäuses fest miteinander zu verbinden.
Anhand der 2 und 3 ist erkennbar, dass das Dachmodul 3 an der zum Innenraum 19 des Gehäuses weisenden Unterseite 31 außer der umlaufenden Nut 32 noch Montagemittel 33 aufweist. Die z.B. zapfenförmigen Montagemittel 33 können z.B. zur Aufnahme von Verbindungsmitteln wie z.B. Schrauben dienen, wobei in den Montagemitteln 33 beispielsweise ein Innengewinde angeordnet sein kann oder alternativ eine selbstschneidende Schraube eingeführt werden kann.
Anhand der 4 und 5 ist erkennbar, dass das Bodenmodul 4 an seiner Unterseite 41, die zur Außenseite des Gehäuses hinweist, außer den bereits erwähnten Durchgangsöffnungen 42 für die Verbindungsmittel noch Aussparungen 43 aufweist, die z.B. genutzt werden können, um Gehäusefüße dort anzubringen, z.B. Gehäusefüße aus einem elastischen Material.
Die 6 zeigt das die Wände 10, 11, 12 aufweisende Bauteil des Mittelmoduls 1 in einer Ansicht von unten, sodass insbesondere die unteren Befestigungsmittel 15 deutlich erkennbar sind.
Das erfindungsgemäße Gehäusesystem eignet sich dafür, ein relativ flaches Kompakt-Gehäuse 5 mit nur einem Mittelmodul 1 zu erstellen, wie es in 7 dargestellt ist. An dem Mittelmodul 1 ist an der Oberseite ein Dachmodul 3 und an der Unterseite ein Bodenmodul 4 befestigt.
Das erfindungsgemäße Gehäusesystem erlaubt zudem weitere, sehr flexible Anwendungen und Zusammenstellungen von Gehäusemodulen, sodass auch eine Vielzahl anderer Gehäuse in unterschiedlichen Größen damit bereitstellbar ist. Dies wird durch das in den 8 bis 12 in verschiedenen Ansichten dargestellte Verbindungsmodul maßgeblich gefördert.
Das Verbindungsmodul 2 weist einen Rahmen 20 auf, der geschlossen ringförmig ausgebildet ist und in Draufsicht eine Gesamtkontur hat, die der Kontur des Mittelmoduls 1 in Draufsicht entspricht, wobei erkennbar ist, dass das Verbindungsmodul 2 eine größere Wandstärke aufweist als die Wände des Verbindungsmoduls 1. Dies ermöglicht es, dass das Verbindungsmodul gegenüber den an ihm befestigten Mittelmodulen zur Gehäuseinnenseite und zur Gehäuseaußenseite hin überstehen kann.
Das Verbindungsmodul 2 weist obere Befestigungsmittel 24 zur formschlüssigen Verbindung mit einem oberen Mittelmodul und untere Befestigungsmittel 25 zur formschlüssigen Verbindung mit einem unteren Mittelmodul auf. Das obere Mittelmodul wird dementsprechend von einer Oberseite 20 auf das Verbindungsmodul 2 aufgesetzt, das untere Mittelmodul von einer Unterseite 21 an dem Verbindungsmodul 2 angesetzt. Erkennbar ist, dass in der dargestellten Ausführungsform die oberen und die unteren Befestigungsmittel 24, 25 des Verbindungsmoduls 2 als umlaufende Nut ausgebildet sind, ähnlich wie die Nuten 41, 32 des Bodenmoduls 4 und des Dachmoduls 3.
Dementsprechend können in diese Nuten die nach Art einer Feder einer Nut- und Feder-Verbindung ausgebildeten oberen Befestigungsmittel 14 bzw. unteren Befestigungsmittel 15 eines Mittelmoduls eingesetzt werden, sodass eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Mittelmodul und dem Verbindungsmodul hergestellt werden kann. Durch die relativ große Wandstärke des Verbindungsmoduls werden die Wände des Mittelmoduls dann nach außen und nach innen hin abgestützt. Zudem erfolgt eine Abdichtung des Innenraums 19 des Gehäuses gegenüber der Außenumgebung.
Erkennbar ist in den 8 bis 12 ferner, dass das Verbindungsmodul 2 zwei Führungs- und Stützmittel 23 aufweist, die z.B. in Form von nach innen hin hervorstehenden Materialvorsprüngen mit einer Durchgangsbohrung ausgebildet sein können. Durch die Durchgangsbohrungen der Führungs- und Stützmittel 23 können dann die bereits erwähnten Verbindungsmittel, die durch die Durchgangsöffnungen 42 hin zu den Haltemitteln 33 geführt werden, geführt und gestützt werden.
Erkennbar ist außerdem, dass das Verbindungsmodul 2 in seinem Innenbereich 29, das auch den Innenbereich des zu bildenden Gehäuses bildet, im Wesentlichen offen ausgebildet ist.
Die 13 und 14 zeigen noch einmal beispielhaft den Unterschied hinsichtlich der Wandstärken des Verbindungsmoduls 2 und des Mittelmoduls 1. Erkennbar ist, dass die Wandstärke D2 des Verbindungsmoduls 2 wesentlich größer ist als das die Wandstärke D1 des Mittelmoduls 1, z.B. wenigstens doppelt so groß oder wenigstens dreimal so groß.
Anhand der 15 und 16 ist erkennbar, dass die Bauhöhe H1 des Mittelmoduls 1 wesentlich größer ist als die Bauhöhe H2 des Verbindungsmoduls 2, insbesondere wenigstens viermal so groß, oder wenigstens sechsmal so groß. Als Bauhöhe wird dabei eine Dimension verstanden, die senkrecht zur Ober- oder Unterseite eines Gehäusemoduls verläuft, z.B. senkrecht zur Oberseite 30 oder zur Oberseite 40.
Die 17 und 18 zeigen in der Art einer Explosionsdarstellung den Zusammenbau eines Gehäuses aus zwei erfindungsgemäßen Mittelmodulen 1, zwischen denen ein Verbindungsmodul 2 angeordnet ist, sowie einem Dachmodul 3 und einem Bodenmodul 4. Anhand der 19 und 20 sind die in den 17 und 18 dargestellten Bauteile im zusammengebauten Zustand erkennbar, sodass ein komplettes Gehäuse 5 gebildet wird. Erkennbar ist in den Ansichten insbesondere, dass aufgrund der größeren Wandstärke des Verbindungsmoduls und dessen Überstand zur Gehäuseaußenseite hin ein sockelförmiges Erscheinungsbild des Gehäuses 5 geschaffen wird, das in der Höhe jeweils durch die Verbindungsmodule 2 optisch unterbrochen ist. Ferner kann sowohl das Dachmodul 3 als auch das Bodenmodul 4 vergleichbare Außenabmessungen haben wie das Verbindungsmodul 2.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2007/0281531 A1 [0002]

Claims

Modulares Gehäusesystem eines elektrischen Geräts, bei dem ein konkretes Gehäuse (5) des elektrischen Geräts aus einer bedarfsweise festlegbaren Anzahl von einzelnen Gehäusemodulen (1, 2, 3, 4) zusammensetzbar ist, mit folgenden Merkmalen: a) als Gehäusemodule (1, 2, 3, 4) stehen wenigstens ein Bodenmodul (4), ein Mittelmodul (1) und ein Dachmodul (3) zur Verfügung, b) ein aus Gehäusemodulen (1, 2, 3, 4) des Gehäusesystems zusammengesetztes Gehäuse (5) weist ein Bodenmodul (4) auf, das in jedem Fall das unterste Gehäusemodul ist und die Unterseite des Gehäuses (5) bildet, c) das aus Gehäusemodulen (1, 2, 3, 4) des Gehäusesystems zusammengesetztes Gehäuse (5) weist ein Dachmodul (3) auf, das in jedem Fall das oberste Gehäusemodul ist und die Oberseite des Gehäuses (5) bildet, d) zwischen dem Bodenmodul (4) und dem Dachmodul (3) sind bei Bedarf ein oder mehrere Mittelmodule (1) einsetzbar, wobei Wände (10, 11, 12, 13) des Mittelmoduls (1) oder der Mittelmodule (1) die seitlichen Gehäusewände des Gehäuses (5) bilden, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: e) das Gehäusesystem weist als weiteres Gehäusemodul (1, 2, 3, 4) ein geschlossen ringförmig ausgebildetes Verbindungsmodul (2) auf, das zwischen einem oberen und einem unteren Mittelmodul (1) einzusetzen ist, um das obere Mittelmodul (1) über das Verbindungsmodul (2) mit dem unteren Mittelmodul (1) zu verbinden, wobei das Verbindungsmodul (2) eine größere Wandstärke (D2) aufweist als die Wände (10, 11, 12, 13) der mit dem Verbindungsmodul (2) zu verbindenden Mittelmodule (1), sodass das Verbindungsmodul (2) gegenüber den an ihm befestigten Mittelmodulen (1) zur Gehäuseinnenseite und zur Gehäuseaußenseite hin übersteht.
Gehäusesystem nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmodul (2) obere Befestigungsmittel (24) zur formschlüssigen Verbindung mit dem oberen Mittelmodul (1) und untere Befestigungsmittel (25) zur formschlüssigen Verbindung mit dem unteren Mittelmodul (1) aufweist.
Gehäusesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittelmodul (1) obere Befestigungsmittel (14) zur formschlüssigen Verbindung wahlweise mit dem Verbindungsmodul (2) oder dem Dachmodul (3) und untere Befestigungsmittel (15) zur formschlüssigen Verbindung wahlweise mit dem Verbindungsmodul (2) oder dem Bodenmodul (4) aufweist.
Gehäusesystem nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen und die unteren Befestigungsmittel (14, 15) des Mittelmoduls (1) zur formschlüssigen Verbindung mit einem anderen Mittelmodul (1) ungeeignet sind.
Gehäusesystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass einander zugeordnete obere und untere Befestigungsmittel (14, 15, 24, 25) zur Bildung der formschlüssigen Verbindung eine Nut- und Feder-Verbindung und/oder eine Zapfenverbindung aufweisen.
Gehäusesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmodul (2) als im Innenbereich (19) des Gehäuses im Wesentlichen offenes Bauteil ausgebildet ist.
Gehäusesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittelmodul (1) als rahmenartiges Bauteil mit im Vergleich zur Bauhöhe (H1) des Mittelmoduls (1) dünnwandigen Wänden ausgebildet ist.
Gehäusesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäusesystem Mittelmodule (1) mit unterschiedlichen Bauhöhen (H1) aufweist.
Gehäusesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauhöhe (H1) des Mittelmoduls (1) wenigstens viermal so groß ist wie Bauhöhe (H2) des Verbindungsmoduls (2), insbesondere wenigstens sechsmal so groß.
Gehäusesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittelmodul (1) als rahmenartiges Bauteil mit mehreren Wänden (10, 11, 12, 13) ausgebildet ist, wobei eine Wand als separates Bauteil (13) ausgebildet ist, die mit einer einstückig gebildeten, die übrigen Wände aufweisenden Baueinheit zusammensteckbar und formschlüssig verbindbar ist.
Gehäusesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittelmodul (1) an wenigstens zwei seiner Wände (10, 11, 12, 13) an der Innenseite Einschubleisten (16) für eine Platine des in dem Gehäuse (5) anzuordnenden elektrischen Geräts aufweist.
Gehäusesystem nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Einschubleisten (16) aus einer vorgesehenen Einschubrichtung der Platine gesehen als in der jeweiligen Wand (10, 11, 12, 13) vorhandene Nut mit Hinterschnitt ausgebildet sind oder eine solche Nut aufweisen.
Gehäusesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusemodule (1, 2, 3, 4) innenliegende Verbindungsmittel zur mechanischen Befestigung der einzelnen Gehäusemodule aneinander zur Bildung eines konkreten Gehäuses aufweisen, so dass die Verbindungsmittel innerhalb des Gehäuses (5) angeordnet sind.
Gehäusesystem nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmodul (2) Führungs- und Stützmittel (23) für wenigstens eines der innenliegenden Verbindungsmittel aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Mittelmoduls (1) eines Gehäusesystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem ebenen Ausgangsmaterial ein Materialstück herausgetrennt wird, das die Außenkonturen von drei Wänden (10, 11, 12, 13) des Mittelmoduls (1) aufweist, und dieses herausgetrennte Materialstück dann in U-Form derart gebogen wird, dass zwei parallel zueinander angeordnete Wände entstehen, die über die dritte dazu senkrecht angeordnete Wand verbunden sind, wobei zusätzlich eine vierte Wand als separates Bauteil (13) gefertigt wird, die mit dem in U-Form gebogenen Bauteil zum Mittelmodul (1) verbindbar ist.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgangsmaterial ein Kunststoffmaterial verwendet wird und im Schritt des Biegens in U-Form eine Erwärmung des Materials zumindest in den durch Biegen umzuformenden Bereichen erfolgt.