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Die Erfindung betrifft ein doppeltüriges Gehäuse insbesondere
zur gegenüber
der Umgebung abgedichteten Aufnahme und Aufbewahrung von elektrischen
und elektronischen Bauteilen, bestehend aus einem zu seiner Vorderseite
hin offenen Korpus mit einem die vordere Korpusöffnung begrenzenden und die
Vorderkante des Korpus bildenden umlaufenden Dichtungssteg und aus
zwei am Korpus schwenkbar festgelegten Türen zum Verschließen der
vorderen Korpus-Öffnung,
wobei die Türen
zum Ersatz eines Mittelsteges für
den Korpus sich im Bereich der Korpusöffnung überlappend angeordnet sind,
und wobei die Türen
gegeneinander und gegenüber
dem Korpus über
Dichtungselemente insbesondere gegen das Eindringen von Fremdkörpern und
Feuchtigkeit abdichtbar sind.
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Derartige Gehäuse, die insbesondere als Elektro-
oder Schaltschränke
verwendet werden, unterliegen dann höchsten Anforderungen hinsichtlich ihrer
Dichtigkeit, wenn sie z. B. als Stromverteilerkästen im Offshore-Bereich eingesetzt
werden, wo sie teilweise extremen Witterungsbedingungen ausgesetzt
sind und hierbei sogar noch bei unter bestimmten Bedingungen entstehendem
Unterdruck ihre Dichtigkeitsfunktion erfüllen müssen. Werden sie beispielsweise
in der lebensmittelverarbeitenden Industrie, Gastronomie, Chemie
oder Pharmazie eingesetzt, so müssen
sie so dicht sein, dass sie Hochdruckreinigern standhalten, welche
in diesen Bereichen üblicherweise
zur Erzielung der geforderten Sauberkeit verwendet werden. Hierfür sind die
Gehäuse üblicherweise
aus Edelstahlblechen ausgeführt
und müssen
gegen das Eindringen von gefährlichen
Teilchen, festen Fremdkörpern
und Feuchtigkeit einen hohen Schutzwiderstand aufweisen. Diese Prüfkriterien
sind in DIN VDE 0470, Teil 1, 11.92 Schutzarten für Gehäuse (IP-Code),
EN 60529-1991 und DIN 400 50, Teil 9-05.93 festgelegt. Für eintürige Schaltschränke wird
eine Dichtigkeit nach mindestens IP 66 mit einer Wasserstrahldruckbelastung
von 1 bar gefordert. Solche Dichtigkeiten sind bei doppeltürigen Gehäusen nur
dann erreich bar, wenn man einen fest mit dem Korpus verbundenen
bzw. einen herausnehmbaren Mittelsteg verwendet und so quasi aus
einem doppeltürigen
Gehäuse
bezüglich
der Abdichtungsbereiche zwei zueinander benachbarte eintürige Gehäuse macht.
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Bei den doppeltürigen Gehäusen ohne Mittelsteg, bei denen
sich die beiden Türen
zum Ersatz des Mittelstegs gegenseitig überlappen, sind bisher allenfalls
Dichtigkeiten entsprechend IP 54 oder IP 55 erreichbar. Hierdurch
sind jedoch die doppeltürigen Gehäuse, die
den bedeutenden Vorteil einer großen und hindernisfreien Korpusöffnung besitzen,
nicht für alle
Anwendungen einsetzbar. Bei den bekannten doppeltürigen Gehäusen ohne
Mittelsteg werden verschiedenste Vorkehrungen getroffen, um sie ähnlich dicht
zu machen wie Gehäuse
mit Mittelsteg, wobei sie beispielsweise in den Übergängen vom Überlappungsbereich der beiden
Türen zum
Korpus an den Korpus angeformte kurze U-förmige Vorsprünge haben,
die von Aufbau und Funktion an einen Mittelsteg angelehnt sind.
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Oder es wird versucht, einen solchen Übergangsbereich
zwischen Korpus-Dichtungssteg einerseits und Überlappungsbereich der beiden
Türen andererseits
zu vermeiden, indem die im Überlappungsbereich
nach innen versetzt verlaufende erste Türe ein Dichtungselement trägt, das
von der zweiten Türe
beaufschlagt wird und so der Überlappungsbereich
separat abgedichtet ist, und indem zusätzlich auf dem Korpus-Dichtungssteg
ein weiteres Dichtungselement aufgesetzt ist, welches den Dichtungssteg
gegenüber
der Umgebung und den sich in diesem Bereich nicht überlappenden
Türen abdichtet, wobei
dieses weitere Dichtungselement benachbart zu dem den Überlappungsbereich
der beiden Türen abdichtenden
Dichtungselement angeordnet ist. Dieses weitere Dichtungselement,
welches direkt von den Türen
und eben nicht vom Überlappungsbereich beaufschlagt
wird, stellt jedoch genau die Problemzone dar, die für die verschlechterte
Dichtigkeit verantwortlich ist: Denn dieses weitere Dichtungselement
wird nicht nur von der Türe,
sondern auch von der der Türe
zugeordneten Türdichtung
beaufschlagt, verdrängt
also die Türdichtung
in Teilbereichen, da es naturgemäß weiter
in Richtung der Tür vorsteht
als der benachbarte umlaufende Korpus-Dichtungssteg ohne separate
Dichtung und so hebt also dieses weitere Dichtungselement die Türdichtung
partiell ab, was zwangsläufig
zu den kritischen Undichtigkeiten führt.
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Hiervon ausgehend liegt nun der vorliegenden
Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein doppeltüriges Gehäuse der eingangs genannten
Art zur Verfügung
zu stellen, das eine gegenüber
dem vergleichbaren Stand der Technik verbesserte Dichtigkeit aufweist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass der Korpus-Dichtungssteg entlang seines gesamten Verlaufs von
jeweils lediglich den Türen
zugeordneten und an deren dem Korpus-Innenraum zugewandten Innenseiten
festgelegten Dichtungselementen beaufschlagbar ist, und dass im Überlappungsbereich
der beiden Türen
die Abdichtung dadurch herstellbar ist, dass die erste der beiden
Türen zumindest
bereichsweise derart umgefalzt ist, dass sie mit ihrer freien Falzstirnkante
von innen an einem der zweiten Türe
zugeordneten und an deren Innenseite festgelegten Dichtungselement
anliegt. Dadurch, dass der Korpus-Dichtungssteg keine separate eigene
Dichtung trägt,
sondern lediglich von den Türdichtungen
beaufschlagt wird, wird die Voraussetzung dafür geschaffen, dass die Türen mit
ihren die Türdichtungen,
also die Dichtungselemente tragenden Bereichen jeweils einen im
Wesentlichen gleichen Abstand zu dem Korpus-Dichtungssteg aufweisen, was zur Folge
hat, dass die Dichtungselemente in allen Bereichen mit der gleichen
Anpresskraft gegen den Dichtungssteg gedrückt werden und somit überall gleich
gut abdichten.
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Der zweite wesentliche Aspekt für den Erhalt einer
hohen Dichtigkeit und insbesondere für die Aufrechterhaltung dieser
Dichtigkeit liegt darin, dass die erste Türe mit ihrer freien Falzstirnkante
von innen an dem Dichtungselement der zweiten Türe anliegt, und somit nicht
nur die Dichtungen im Bereich des Korpus-Dichtungssteges, sondern
auch im Überlappungsbereich
auf den Türinnenseiten
angeordnet sind. Hierdurch lässt
sich vermeiden, dass die Dichtungen UV-Strahlungen ausgesetzt werden
und Gefahr laufen zu verspröden.
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Zusammengefasst zeichnet sich somit
die Erfindung dadurch aus, dass der Korpus-Dichtungssteg keine eigene,
weitere Dichtung aufweist und somit eine durchgehende und umlaufende
Dichtungskante bildet, die mit den Türdichtungen zusammenwirkt.
Außerdem
sind all diese Türdichtungen
auf der Innenseiten der Türen
angeordnet und somit gegenüber
UV-Strahlen abgeschottet.
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Was das Umfalzen der ersten Türe im und/oder
benachbart zum Überlappungsbereich
betrifft, so ist es zweckmäßig, zunächst die
Türe nach innen
in Richtung des Korpus-Inneren umzufalzen und anschließend mit
ihrer freien Falzstirnkante im Überlappungsbereich
wieder nach außen
umzufalzen, um dann von innen gegen die Dichtung der zweiten Türe stoßen zu können. Hierbei
springt die erste Türe
mit ihren umgefalzten Bereichen aus einem sich parallel zur zweiten
Türe erstreckenden Verlauf
etwas zurück,
um im Überlappungsbereich Platz
für die
zweite Türe
zu machen und verläuft
im Überlappungsbereich
etwas in Richtung des Korpus-Inneren versetzt.
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Um der ersten Türe bzw. deren freien Falzstirnkante
einen definierten Anschlag beim Beaufschlagen der Dichtung der zweiten
Türe zu
bieten, empfiehlt es sich, dass im Überlappungsbereich auch die
zweite Türe
nach innen in Richtung der ersten Türe umgefalzt ist und mit ihrer
freien Falzstirnkante von außen
an der Außenseite
der ersten Türe anliegt.
Hierdurch lässt
sich mit einfachen Mitteln sehr genau der Abstand der freien Falzstirnkante
der ersten Türe
gegenüber
der Innenseite der zweiten Türe
und damit der Anpressdruck auf die dazwischen angeordnete Dichtung
festlegen.
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Damit außerdem die an den Korpus-Dichtungssteg
anliegenden Dichtungselemente einen kontinuierlichen Dichtungsübergang
vom Dichtungselement der ersten Türe zum Dichtungselement der zweiten
Türe bilden,
steht das Dichtungselement der ersten Türe vorzugsweise im Bereich
der Falzstirnkante der ersten Türe über das
freie Ende der ersten Türe
vor und beaufschlagt so im Zustand geschlossener Türen das
der zweiten Türe
zugeordnete und auf deren Innenseite festgelegte Dichtungselement. Hierbei
lässt sich
durch geeignete Auswahl des Überstandes
des Dichtungselementes einstellen, dass auch in diesem an sich sehr
klein ausfallenden Übergangsbereich
die Dichtungselemente mit gleicher Anpresskraft wie in den restlichen
Bereichen am Korpus-Dichtungssteg anliegen.
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Damit die Dichtungselemente mit über den gesamten
Dichtungsbereich gleichbleibenden Anpressdruck gegen die Korpus-Dichtungssteg
gedrückt
werden, empfiehlt es sich, den Korpus-Dichtungssteg zumindest im
Wesentlichen äquidistant
gegenüber
den die Dichtungselemente tragenden Türinnenseiten verlaufen zu lassen,
so dass die Dichtungselemente um jeweils das gleiche Ausmaß bei Beaufschlagung
durch den Dichtungssteg zusammengedrückt werden. Um dies zu erreichen,
ist es besonders vorteilhaft, wenn der Korpus-Dichtungssteg im Überlappungsbereich
der beiden Türen
den Umfalzungen der ersten Türe
insbesondere äquidistant
folgende Aussparungen aufweist, d. h. also für einen Anwendungsfall, bei
dem die erste Türe
in Richtung des Korpus-Inneren nach innen umgefalzt ist, sich im Überlappungsbereich
parallel zum Dichtungssteg erstreckt und dort dann wieder nach außen umgefalzt
ist, um mit dem freien Ende gegen die Dichtung der zweiten Türe zu drücken, ist
die Aussparung des Korpus-Dichtungssteges diesen Umfalzungen folgend
trapezförmig
ausgebildet.
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Insgesamt benötigt man zur kompletten Abdichtung
des Gehäuses
beispielsweise eine wie folgt ausgebildete Anordnung: Jeder der
beiden Türen
ist ein Dichtungselement zugeordnet, welches an den im Bereich des
Dichtungssteges umlaufenden Türrändern auf
der Türinnenseite
angeordnet ist, so dass jede der beiden Türen eine U-förmige Abdichtung
entlang der jeweiligen Oberseite, Unterseite und den seitlichen
Außenand
erfährt.
Lediglich im Bereich, in dem sich die beiden Türen überlappen, benötigt nur
eine der beiden Türen
zusätzlich
zu der U-förmigen
Abdichtung ein weiteres Dichtungselement: Demnach ist zusätzlich zu
den genannten Dichtungselementen an der zweiten Türe auf ihrer
Innenseite im Überlappungsbereich
der beiden Türen ein
sich entlang des Überlappungsbereichs
erstreckendes Dichtungselement angeordnet, welches von der Falzstirnkante
der ersten Türe
beaufschlagbar ist. Hierdurch ergibt sich, dass die zweite Türe entlang
aller vier Seitenränder
Dichtungselemente aufweist, von denen die Dichtungselemente an drei
Seitenrändern
von dem Korpus-Dichtungssteg beaufschlagt werden und die Dichtung
am vierten Seitenrand, der überlappend
zu der ersten Türe
angeordnet ist, von der Falzstirnkante der ersten Türe beaufschlagt
wird.
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Was das Material der Dichtungselemente
betrifft, so empfiehlt sich insbesondere Neopren, das in einfachen
Streifen verlegt werden kann; es wird also kein Dichtungselement
mit eigens ausgebildeten Dichtlippen benötigt und auch sonstige komplizierte Bauformen
sind nicht erforderlich, da der Korpus-Dichtungssteg für die nötige Dichtkante
am Neopren sorgt. Ebenso sind natürlich auch andere Materialien
möglich,
wobei sich aber insgesamt empfiehlt, alle Dichtungselemente zur
Abdichtung der Türen gegeneinander
und gegenüber
dem Korpus aus dem gleichen Dichtungsmaterial herzustellen, um dadurch sicherzustellen,
dass alle Abdichtungen mit derselben Anpress- und Dichtkraft erfolgen.
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Darüber hinaus ist es auch möglich, die
Dichtungselemente anstatt durch Kleben durch Aufschäumen – beispielsweise
von PU-Schaum- auf die Türinnenseiten
an den gewünschten
Randbereichen aufzubringen.
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Ebenso wie das zuvor beschriebene
Merkmal des vorzugsweise äquidistanten
Verlaufs des Korpus-Dichtungsstegs gegenüber den die Dichtungselemente
tragenden Innenseiten der beiden Türen, empfiehlt sich auch, alle
Dichtungselemente im Wesentlichen gleich dick auszuführen, um
zusammen mit diesem äquidistanten
Verlauf, also dem gleichen Abstand zwischen Korpus-Dichtungssteg
und Türinnenseiten
die gewünschte
in allen Umfangsbereichen gleichbleibende Abdichtung zu erhalten.
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Weitere Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen
anhand der Zeichnungen; hierbei zeigen
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1 ein
erfindungsgemäßes Gehäuse in Vorderansicht
mit zwei verschlossenen Türen;
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2 das
Gehäuse
aus 1 mit zwei geöffneten
Türen;
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3 das
Gehäuse
aus den 1 bis 2 in ausschnittsweiser Draufsicht;
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4 das
Gehäuse
aus den 1 bis 3 im Horizontalschnitt entlang
der Linie A-A aus 1;
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5 den
Horizontalschnitt aus 4 in
Explosionsdarstellung;
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6 einen
Horizontalschnitt durch das Gehäuse
aus den 1 bis 6 entlang der Linie B-B aus 1;
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7 einen
Vertikalschnitt entlang der Linie C-C aus 1; und
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8 einen
Vertikalschnitt entlang der Linie D-D aus 1.
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In 1 ist
ein als elektrischer Schaltschrank fungierendes Gehäuse 3 dargestellt
mit einer ersten Türe 1,
einer zweiten Türe 2 und
einem Korpus 4. Der Korpus 4 ist zu seiner Vorderseite 4a hin,
das ist die Seite des Korpus, auf die man in den 1 und 2 sieht,
die in den 3 bis 5 bezogen auf die Darstellungen
oben dargestellt sind und die in den 7 und 8 links dargestellt sind,
mit einer Korpus-Öffnung 4b versehen,
welche von einem die Vorderkante des Korpus bildenden umlaufenden
Dichtungssteg 4c begrenzt wird.
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Dieser Dichtungssteg ist insbesondere
in 7 und 8 erkennbar und ist durch
Umfalzen des Korpus, in dem die Korpusöffnung 4b begrenzenden
Bereich nach vorne gebildet. Die Korpus-Öffnung 4b ist durch
die erste Türe 1 und
die zweite Türe 2 verschließbar, wobei
sich die beiden Türen 1, 2 in einem
Bereich 5 überlappen,
der aus den 4, 6 und 8 ersichtlich ist. In diesem Überlappungsbereich 5 verlaufen
die beiden Türen 1 und 2 hintereinander, indem
die erste Türe
relativ zur zweiten Türe
in Richtung des Korpus-Inneren in diesen Überlappungsbereich versetzt
verläuft.
Dieser Versatz ist durch mehrere Umfalzungen hergestellt, indem
die erste Tür entlang
eines ersten in Vertikalrichtung verlaufenden Falzes 1a nach
innen umgefalzt ist, entlang eines zweiten vertikal verlaufenden
Falzes 1b wieder in eine parallel zur Türebene verlaufende Vertikalerstreckung
umgefalzt ist und entlang einer in Vertikalrichtung verlaufenden
Falzkante 1c wieder nach außen abgewinkelt ist, um mit
einer freien Falzstirnkante 1d in Richtung der zweiten
Türe vorzustehen.
Diese Falzkanten sind insbesondere aus 6 erkennbar, die die drei Bauteile Tür 1,
Tür 2 und
Korpus 4 in Explosionsdarstellung im Horizontalschnitt
zeigen.
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In 5 ist
ebenfalls, wie auch aus 2 ersichtlich,
dass die beiden Türen 1, 2 Dichtungselemente 6, 7 tragen,
die jeweils an den Innenseiten der Türen 1, 2 angebracht
sind. Die Dichtungselemente 6, die sich entlang der ersten
Türe 1 auf
deren Innenseite erstrecken, sind an dem oberen Seitenrand 1e, am
unteren (in der Zeichnung nicht dargestellten) Seitenrand 1f und
am äußeren Seitenrand 1g angeordnet,
wobei sich „äußerer Seitenrand" auf den seitlichen
Außenrand
der Korpusöffnung 4b bezieht. Demgemäss bilden
die Abschnitte des oberen streifenförmigen Dichtungselementes 6e,
des unteren streifenförmigen
Dichtungselementes 6f und des äußeren seitlichen Dichtungselementes 6g eine
U-förmige
Dichtungsanordnung für
die erste Türe 1.
In entsprechender Weise sind streifenförmige Dichtungsabschnitte 7e, 7f und 7g U-förmig entlang
der Außenränder 2e, 2f, 2g der
zweiten Türe
auf der Türinnenseite
angeordnet. Zusätzlich
zu diesen Dichtungselementen 7e, 7f, 7g ist
jedoch noch entlang des inneren Seitenrandes 2h der zweiten
Türe 2,
der zusammen mit der ersten Türe 1 den Überlappungsbereich 5 bildet,
ein Dichtungselement 7h angeordnet, das sich in Vertikalrichtung
entlang des Überlappungsbereiches 5 erstreckt.
Diese Dichtung 7h ist beispielsweise auch in 6 dargestellt. Dort erkennt
man insbesondere auch, wie die freie Falzstirnkante 1d der
ersten Türe
in Richtung der zweiten Türe
vorsteht und die Dichtung 7h entlang des Vertikalverlaufs
des Überlappungsbereichs 5 beaufschlagt.
Hierbei bildet diese Falzstirnkante in der Art einer Messerkante eine
sichere Abdichtung des Korpus-Inneren gegenüber der äußeren Umgebung.
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Wie aus 5, der Explosionsdarstellung im Horizontalschnitt,
ersichtlich ist, erstreckt sich das Dichtungselement 6 im
Bereich der freien Falzstirnkante 1d in Richtung der zweiten
Türe 2 und
steht gegenüber
der freien Falzstirnkante 1d vor, um seinerseits die Dichtung 7 mit
einer zumindest annähernd so
großen
Anpress- und Abdichtungskraft
zu beaufschlagen, wie sie der Korpus-Dichtungssteg 4c erzeugt.
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Um im Überlappungsbereich 5 den
gleichen Abstand zwischen Türinnenseite
und Korpus-Dichtungssteg beizubehalten, ist der Korpus-Dichtungssteg
im Überlappungsbereich 5 und
insbesondere auch schon vorher im Bereich der Falzkanten 1a, 1b und
auch der Falzkanten 1c und 1d mit einer Aussparung 8 versehen,
die im hier dargestellten Ausführungsbeispiel
insgesamt einen trapezförmigen
Verlauf aufweist. Diese Aussparung 8 ist beispielsweise in
den 2 und 5 erkennbar und ist – wie gesagt – in den
horizontal mittleren Abschnitten des Korpus-Dichtungssteges 4c dort
angeordnet, wo sich die beiden Türen überlappen
bzw. wo die erste Türe
gegenüber
der zweiten Türe
aus ihrer fluchtenden Erstreckung nach innen umgefalzt ist. Die Äquidistanz von
Dichtungssteg und freier Falzstirnkante 1d lässt sich
beispielsweise auch dadurch einhalten, dass die trapezförmige Aussparung 8 in
dem der Falzstirnkante 1d benachbarten Bereich mit einem
Radius versehen ist, wodurch der Randbereich der Aussparung 8 nicht
mit einer stumpfwinkligen, sondern mit einer rechtwinkligen Kante
ausgeführt
ist, die bogenförmig in
den schrägen
trapezförmigen
Verlauf übergeht. Hierdurch
lässt sich
sicherstellen, dass selbst im Bereich dieser Kante der Abstand der
Dichtkanten von der Innenseite der Türen und somit auch die Abdichtung
gleich ist.
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Die beiden Türen 1, 2 sind über in der
Zeichnung nur schematisch dargestellte Scharniere 11, 12 am
Korpus 4 schwenkbar angelenkt und geben in geöffnetem
Zustand die Korpus-Öffnung 4b in
ihrem kompletten Ausmaß frei,
ohne die Korpus-Öffnung 4b durch
einen sonst bei den gattungsgemäßen Gehäusen und
Schränken üblichen
Mittelsteg zu halbieren.
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Schließlich ist auch die zweite Türe 2 im
Bereich ihres inneren im Überlappungsbereich
liegenden Randes umgefalzt und trägt somit eine freie Falzstirnkante 10, die
die Außenseite
der Türe 1 beaufschlagt
und so den Abstand der beiden Türen
zueinander im Bereich der Falzstirnkante 1d der ersten Türe 1 vorgibt.
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Zusammengefasst bietet die vorliegende
Erfindung den Vorteil, mit lediglich auf den Türinnenseiten angeordneten Dichtungselementen
eine sichere und dauerhafte Abdichtung des Gehäuses gegenüber der Umgebung herzustellen,
wobei der Korpus-Dichtungssteg eine umlaufende Abdichtung des Korpus
gegenüber
den Türen
herstellt, der Korpus-Dichtungssteg selbst keine Dichtelemente trägt und hierdurch
sichergestellt ist, dass die Dichtungselemente jeweils in gleichem
Maße vom
Dichtungssteg beaufschlagt werden können und somit gleiche Dichtungseigenschaften
aufweisen; und schließlich komplettieren
die beiden Türen
in einem gegenseitigen Überlappungsbereich
die umlaufende Abdichtung des Gehäuses gegenüber den Türen in entsprechender Art und
Weise, indem die eine der beiden Türen mit ihrer freien Stirnkante
so umgefalzt ist, dass sie die zweite Türe nach Art des Korpus-Dichtungssteges
von innen beaufschlagt, wobei zweckmäßigerweise diese freie Falzstirnkante
bis in die Ebene des Korpus-Dichtungssteges vorgezogen ist. Auch
hierdurch lässt
sich erreichen, dass der Abstand der Türinnenseite von der sein Dichtungselement
tragenden Dichtkante in allen Bereichen gleich ist, also von dem
Korpus-Dichtungssteg 4c einerseits und von der freien Falzstirnkante 1d andererseits. Durch
Verwendung gleich dicken Materials für die Dichtungselemente 6 und 7 ergibt
sich somit ein in allen Abdichtungsbereichen gleicher Anpressdruck und
somit eine in allen Bereichen qualitativ gleiche Abdichtung.
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Während – wie vorstehend
erwähnt – vergleichbare
doppeltürige
Gehäuse
des Standes der Technik ohne Mittelsteg Dichtigkeiten von maximal
IP 54 oder IP 55 erreichen, ist es nun durch die vorliegende Erfindung
erstmals möglich,
die Dichtigkeiten auf IP 56 bzw. IP 66 und damit auf die Größenordnung
von eintürigen
Gehäusen
zu erhöhen.