-
Die Erfindung bezieht sich auf einen Geräteschrank zur Aufnahme von elektrischen Einschubmodulen. Derartige Geräteschränke sind als standardisierte 19 Zoll Geräteschränke weit verbreitet und dienen der Aufnahme bezüglich ihrer Abmessungen und ihrer elektrischen Anschlüsse standardisierter elektrischer Einschubmodule. Die Einschubmodule können beispielsweise Steuerungselektronik und/oder Leistungselektronik aufweisen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Geräteschränke die Teil einer Ladeinfrastruktur bzw. eines Ladeparks zur Aufladung der Traktionsbatterien von elektrischen Kraftfahrzeugen sind.
-
Aus
DE 20 2010 004 681 U1 ist ein Geräteschrank zur Aufnahme von elektrischen Einschubmodulen bekannt, der einen Schrankrahmen aufweist, in dem an zwei einander gegenüberliegenden vertikalen Schrankseiten jeweils eine separate Seitenwand-Anordnung vorgesehen ist. Jede Schrankseite besteht aus einem Wandkörper, an den separate Schienenelemente anschraubt sind, die auf diese Weise horizontale Gleitschienen zum Tragen der Einschubmodule bilden. Da die Schienenelemente alle einzeln an dem Wandkörper fixiert werden, sind entsprechend hohe Montagezeiten erforderlich. Ferner können die Abstände der Gleitschienen zueinander fertigungsbedingt in einem gewissen Maße variieren. Da die elektrischen Einschubmodule häufig rückseitig in entsprechend standardisierte Steckersysteme starr eingesteckt werden, sind variierende vertikale Abstände der eingeschobenen Einschubmodule jedoch problematisch.
-
Aus
US 5 584 396 A ist ein modular aufgebauter Geräteschrank bekannt, der einen Schrankrahmen und einen separaten Schienenträger aufweist. Der Schienenträger weist einzelne materialüberdehnte Ausstülpungen zum Tragen von Einschubmodulen auf.
-
Aufgabe der Erfindung ist es vor diesem Hintergrund, einen Geräteschrank mit geringem Montageaufwand zu schaffen.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem Geräteschrank mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
-
Der erfindungsgemäße Geräteschrank dient der Aufnahme von elektrischen Einschubmodulen, die vorzugsweise standardisiert sind. Der Geräteschrank weist einen starren Schrankrahmen auf, der an zwei einander gegenüberliegenden vertikalen Schrankseiten jeweils eine Seitenwand-Anordnung aufweist. Jede Seitenwand-Anordnung weist einen Schienenträger auf, der von einem einstückigen Blechkörper definiert wird, der einstückig mehrere übereinander angeordnete horizontale Blechstege bildet, die die Gleitschienen bilden. Der einstückige Schienenträger-Blechkörper bildet also mehrere bzw. gegebenenfalls sogar alle Gleitschienen einer Seite des Geräteschranks.
-
Der einstückige Schienenträger kann gegebenenfalls in einem einzigen automatisierten Arbeitsprozess hergestellt werden, beispielsweise durch einen geeigneten Blechschneide-Prozessschritt und anschließenden Blechformungs-Prozessschritt. Da die Blechsteg-Gleitschienen von einem einzigen Blechkörper gebildet werden, wird der höhenmäßige Abstand der Gleitschienen zueinander ausschließlich durch den Blechformungs- Vorgang definiert. Anschließende mechanische Montageschritte zur Fixierung separater Bauteile, die die Gleitschienen definieren, können vollständig entfallen. Auf diese Weise ist die Herstellung stark vereinfacht und ist die Genauigkeit der räumlichen Anordnung der Gleitschienen zueinander erheblich verbessert, sodass auf diese Weise die gesamte Toleranzkette verkürzt wird. Hierdurch wird auch die rückwärtige Kontaktierung der elektrischen Einschubmodule in entsprechende starr an einer Geräteschrank-Rückseite montierte elektrische Stecker vereinfacht.
-
Die Seitenwand-Anordnung weist einen separaten, einstückigen vertikalen Stützkörper auf, der proximal vor dem Schienenträger fixiert ist und der mehrere horizontale Stützkanten aufweist, die die Gleitschienen-Blechstiege von unten abstützen. Der vertikale Stützkörper ist separat von dem Schienenträger ausgebildet und ist bevorzugt ebenfalls ein Blechkörper. Der Stützkörper ist auf der proximalen Seite des Schienenträgers angeordnet, sodass die horizontalen Stützkanten des Schienenträgers, die die Gleitschienen bildenden Blechstege, abstützen. Die Blechstege, die in 90° gebogen von der vertikalen Grundfläche des Schienenträgers zur Schrankmitte hin proximal abragen, leiten das auf ihnen lastende Einschubmodul-Gewicht also nicht mehr als Biegemoment in den Schienenträger ein, sondern zum größten Teil als vertikale Druckkraft auf die Stützkanten des Stützkörpers. Auf diese Weise werden die Gleitschienen-Blechstege vertikal stabilisiert in Bezug auf die auf sie wirkenden vertikalen statischen und dynamischen Kräfte. Ferner wird durch die mechanische Verbindung des Stützkörpers mit dem Schienenträger, beispielsweise durch Verschraubung miteinander, die gesamte Seitenwand-Anordnung erheblich versteift. Ferner kann auf diese Weise der Stützkörper die ausgeschnittenen Bereiche des Schienenträgers, die sich aus dem Freischnitt der Gleitschienen-Blechstege ergeben, verdecken, so dass ein elektrisches Einschubmodul in diesem Bereich seitlich durch den Schienenträger-Blechkörper abgeschirmt ist. Hierdurch ist die akustische und elektromagnetische Abschirmung des Geräteschranks bzw. der Einschubmodule verbessert.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Blechstege, die die Gleitschienen bilden, aus dem Blechkörper freigeschnitten, sodass der Blechkörper zu den Blechstegen komplementäre Ausnehmungen aufweist. Nach dem Freischneiden wird die betreffende zungenartige Partie um 90° in eine horizontale Ebene zur Schrankmitte hin gebogen, sodass der abgebogene Blechsteg in einer Horizontalebene liegt und jeweils die Gleitschiene bildet.
-
Vorzugsweise wird der Stützkörper von einem Blechkörper gebildet, der mehrere horizontale Stützöffnungen aufweist, wobei die untere Öffnungskante der Stützöffnungen jeweils die Stützkante bildet. Die Stützöffnungen können beispielsweise durch Ausstanzen oder durch Laserschneiden preiswert und präzise hergestellt werden.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung beträgt die horizontale Breite der Gleitschienen mindestens 1/10 und höchstens 8/10 der horizontalen Unterbreite der Blechstege. Mit anderen Worten, die vertikale Grundebene des Stützkörpers liegt nicht unmittelbar an dem vertikalen Grundkörper des Schienenträgers an, sondern ist mit mindestens 1/10 der Unterbreite der Blechstege beabstandet von dem vertikalen Grundkörper des Schienenträgers angeordnet und fixiert. Unter einer Gleitschiene wird vorliegend ausschließlich der Teil eines Blechstegs verstanden, der proximal der Stützkante in die Schrankmitte abragt. Unter der Blechsteg-Unterbreite ist die Breite zu verstehen, die der Blechsteg an seiner Unterseite aufweist. Es ragt also als Gleitschiene maximal 9/10 der horizontalen Unterbreite des Blechstegs frei nach proximal in den Innenraum des Geräteschranks hinein. Je kleiner der frei nach proximal abragende Schienenanteil der Blechstege ist, desto stabiler ist die Abstützung der Blechstege bzw. der Gleitschienen durch den Stützkörper.
-
Vorzugsweise ist der Schrankrahmen quaderförmig und selbsttragend ausgebildet. Die linke vertikale Schrankseite und die rechte vertikale Schrankseite weisen jeweils eine Seitenwand-Anordnung auf, die mit dem Schrankrahmen verbunden ist. Der Schrankrahmen ist auf diese Weise erheblich stabilisiert und versteift.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind die beiden Seitenwand-Anordnungen direkt an Vertikalpfosten des Schrankrahmens fixiert.
-
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 einen erfindungsgemäßen Geräteschrank in perspektivischer Ansicht mit einem selbsttragenden quaderförmigen Schrankrahmen und jeweils einer Seitenwand-Anordnung an der linken und an der rechten Schrankseite,
- 2 die von vorne gesehen rechte Seitenwandanordnung der 1 bestehend aus einem Schienenträger und einem Stützkörper in perspektivischer Ansicht und im nicht zusammengebauten Zustand,
- 3 einen Vertikalschnitt der rechten Seitenwand-Anordnung der 2, und
- 4 einen Vertikalschnitt der Seitenwand-Anordnung der 3 im zusammengebauten Zustand.
-
In der 1 ist ein typischer 19 Zoll Geräteschrank 10 zur Aufnahme von in ihren Abmessungen und elektrischen Anschlüssen standardisierten elektrischen Einschubmodulen 20 dargestellt. Die Einschubmodule 20 können insbesondere elektrische Leistungsmodule und Steuerungsmodule eines elektrischen Ladeparks zur Aufladung der Traktionsbatterien von Elektrofahrzeugen sein.
-
Der Geräteschrank 10 weist einen quaderförmigen und selbsttragenden Metall-Schrankrahmen 12 auf, der unter anderem einen vorderen linken Vertikalpfosten 14, einen vorderen rechten Vertikalpfosten 15, einen hinteren linken Vertikalpfosten 16 und einen hinteren rechten Vertikalpfosten 17 aufweist. Die beiden rechten Vertikalpfosten 15, 17 spannen zwischen sich die rechte Schrankseite auf, die beiden linken Vertikalpfosten 14, 16 spannen zwischen sich die linke Vertikalseite des Geräteschranks 10 auf.
-
Jeder Schrankseite ist jeweils eine Seitenwand-Anordnung 30, 30' zugeordnet, die jeweils aus einem einstückigen vertikal aufragenden Schienenträger 40 und aus einem einstückigen vertikalen Stützkörper 50 besteht. Die beiden Seitenwand-Anordnungen 30, 30' sind spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet.
-
Der Schienenträger 40 wird ausschließlich von einem einstückigen Blechkörper 40' gebildet. Wie in der 3 am besten zu erkennen ist, weist der Schienenträger 40 mehrere Blechstege 46 auf, die von zungenartigen Freischnitten des Blechkörpers 40' gebildet werden. Die zungenartigen Freischnitte sind in 90° nach proximal gebogen, sodass die hierdurch gebildeten Blechstege 46 in einer Horizontalebene liegen, wohingegen die Grundebene 44 des Schienenträgers 40 in einer Vertikalebene steht. Durch die Blechsteg-Freischnitte weist der Schienenträger 40 eine entsprechende Anzahl von Freischnitt-Öffnungen 48 auf, die in ihrer Größe und ihrer Form komplementär zu den Blechstegen 46 ausgebildet sind. Die Blechstege 46 sind alle formidentisch zueinander und sind jedenfalls teilweise in einem konstanten Rastermaß vertikal zueinander beabstandet. Die vertikale Vorderkante und die vertikale Rückkante des Blechkörpers 40' ist jeweils um 90° zur Schrankmitte hin umgebogen, und sie bilden auf diese Weise einen vorderen Falzschenkel und einen hinteren Falzschenkel 42. Die Falzschenkel dienen unter anderem der Versteifung des Schienenträgers 40 und weisen jeweils mehrere Befestigungsöffnungen 32" auf.
-
Der Stützkörper 50 wird ebenfalls von einem einstückigen flächigen Blechkörper 50' gebildet, der im Wesentlichen eine Vertikalplatte 52 bildet, die an der vertikalenVorderkante und an der vertikalen Rückkante jeweils einen nach distal um 90° umgebogenen Falzschenkel 54 aufweist, der jeweils mehrere Befestigungsöffnungen 32' aufweist, die mit den Befestigungsöffnungen 32" der Schienenkörper-Falzschenkel 42 korrespondieren. In der Vertikalplatte 52 sind mehrere rechteckige Horizontalschlitze 56' ausgebildet, deren Höhe und Tiefe jeweils geringfügig größer ist als die Materialstärke und die Tiefe der Blechstege 46. Die horizontale Unterkante der Horizontalschlitze 56' bildet jeweils eine horizontale Stützkante 56, die jeweils den korrespondierenden Blechsteg 46 des Schienenträgers 40 im zusammenmontierten Zustand, der in der 4 dargestellt ist, mechanisch abstützt. Der vertikale Abstand C zweier benachbarter Stützkanten 56 zueinander entspricht dem vertikalen Abstand der korrespondierenden Blechstege 46 des Schienenträgers 40 zueinander.
-
In der 4 ist die Seitenwand-Anordnung 30 im zusammengebauten Zustand dargestellt. Der Zusammenbau erfolgt, indem die Blechstege 46 des Schienenträgers 40 in die korrespondierenden Horizontalschlitze 56' eingefädelt werden, sodass jeweils ein Abschnitt der Blechstege 46 als Gleitschienen 46' aus dem jeweiligen Horizontalschlitz 56' proximal zur Schrankmitte hin abragt. Nur der aus dem Horizontalschlitz 56' nach proximal abragende Teil der Blechstege 46 bildet jeweils die Gleitschiene 46'. Die Befestigungsöffnungen 32', 32" der miteinander korrespondierenden Falzschenkel 54, 42 werden durch ein Befestigungsmittel 32 miteinander verbunden, beispielsweise durch eine Schraube.
-
Die Grundebene des Schienenträgers 40 und die Vertikalplatte 52 des Stützkörpers 50 sind um einen Betrag im einstelligen Zentimeterbereich konstant beabstandet zueinander angeordnet. Hierdurch beträgt die freie horizontale Breite B der Gleitschienen 46' ungefähr 5/10 der horizontalen Unterbreite A der Blechstege 46, sodass das vertikale Gewicht eines Einschubmoduls 20 im Wesentlichen durch die Stützkanten 56 in den Stützkörper 50 eingeleitet werden, und insbesondere Biegekräfte im Bereich des 90°-Knicks der Blechstege 46 weitgehend vermieden werden.
