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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Elektrifiziereinrichtung für ein Rahmengestell
eines Schaltschranks oder Racks mit mindestens einer einstückig mit
einem Rahmenprofil ausgebildeten oder separaten Elektrifizierleiste,
in der berührungssicher
in einer längsverlaufenden
Aufnahme zur Speisung elektrische Leitungen untergebracht sind,
und mit mindestens einem in dieser fixierten oder fixierbaren Einsatz,
der an unterschiedlichen Positionen entlang der Aufnahme anordenbar
ist.
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Eine
derartige Elektrifiziereinrichtung ist in der
DE 101 60 418 C1 angegeben.
Bei dieser bekannten Elektrifiziereinrichtung ist eine Elektrifizierleiste
einstückig
an einem Rahmenprofil in Form eines Aufnahmeprofilabschnittes ausgebildet,
in dem mehrere in ein Isolierprofil eingebettete Stromschienen an
zwei sich gegenüberliegenden
Innenseiten der Aufnahme angeordnet sind. Über die Stromschienen kann
Gleichstrom oder Wechselstrom zugeführt werden.
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Ähnliche
Elektrifiziereinrichtungen für
einen Schaltschrank oder ein Rack sind auch in der
DE 103 07 352 A1 und der
DE 103 07 353 A1 gezeigt,
wobei Stromschienen allerdings auf einer Basisplatte der im Querschnitt
U-förmigen
Aufnahme in einem Isolierkörper
berührungssicher
angeordnet und lediglich über
schmale Öffnungen
in dem Isolierkörper
mittels Einsätzen
kontaktierbar sind. Mit diesen Maßnahmen können auch größere Einsätze leicht
aufgenommen werden.
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Die
DE 199 11 196 A1 zeigt
eine Elektrifiziereinrichtung für
Schaltschränke,
die an einem Rahmengestell eines Schaltschranks mittels einer Montageschiene
angebracht ist. Die Elektrifiziereinrichtung selbst ist gehäuseförmig ausgebildet
und besitzt einen Stromeingang, der über einen auf einer Platine aufgebrachten
Bus mit einem Stromausgang verbunden ist.
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In
der
US 6 350 135 B1 ist
eine Elektrifizierleiste U-förmigen
Querschnitts gezeigt, in der Einsätze aufnehmbar sind. Ein Schaltschrank
oder Rack ist dabei nicht genannt.
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In
der
WO 02/43525 A2 ist
eine Elektrifiziereinrichtung insbesondere für Computer und Zubehör in einem
Rahmengestell, insbesondere einem Tisch gezeigt, wobei zur Spannungsversorgung
auch Batteriemodule vorgesehen sind.
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Die
(nicht vorveröffentlichte)
DE 103 07 353 A1 zeigt
eine Stromzuführungseinheit
mit mehreren in einem Isolierprofil eingebetteten, in dessen Längsrichtung
verlaufenden Stromschienen. Das Isolierprofil kann in einer Aufnahmekammer
eines Rahmenprofils eines Schaltschranks oder Racks eingesetzt werden
und besitzt im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt.
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In
der
DE 38 17 440 A1 ist
eine weitere Elektrifiziereinrichtung mit einer im Querschnitt U-förmigen Elektrifizierleiste
und Einsätzen
für die
Stromabnahme gezeigt. Ein Schaltschrank oder Rack ist hierbei nicht
angegeben.
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Die
US 6 491 535 B1 und
DE 199 32 561 A1 zeigen
weitere Beispiele für
Elektrifiziereinrichtungen, wobei auch Elektrifizierleisten mit
H-förmigem Querschnitt
gezeigt sind. Auch hierbei sind Schaltschränke oder Racks nicht angegeben.
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Die
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektrifiziereinrichtung
für einen
Schaltschrank oder ein Rack bereitzustellen, mit der auf einfache Weise
unterschiedliche Möglichkeiten
der elektrischen Versorgung von in dem Schaltschrank aufgenommenen
Geräten
erreicht werden.
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Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hierbei
ist vorgesehen, dass mindestens ein Einsatz als von einer Netzspannung über die
elektrischen Leitungen gespeiste oder speisbare Gleichspannungsversorgungseinheit
mit Gleichspannungs-Abnahmebuchsen ausgebildet ist, dass die Elektrifizierleiste
als ein Aufnahmeprofil mit H-förmigem
Querschnitt mit einer Mittenwand ausgebildet ist, dass in der Mittenwand
Aussparungen vorhanden sind, in die berührungssichere, von der Benutzerseite
her zugängliche
Steckerkupplungen eingesetzt sind, dass auf der von der Benutzerseite
abgekehrten Rückseite
der Einsätze
mindestens eine an die Steckerkupplungen angepasste Steckereinheit
angeordnet ist, dass pro Einsatz zwei in Längsrichtung des Aufnahmeprofils
voneinander beabstandete Steckerkupplungen vorhanden sind, die an
verschiedenen Stromversorgungen angeschlossen sind, und dass die
Einsätze
zum Auswählen
einer der beiden Stromversorgungen mit ihrer Rückseite in zwei um 180° gedrehten
Stellungen in das Aufnahmeprofil einsetzbar und mit der betreffenden
Steckerkupplung verbindbar sind.
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Mit
diesen Maßnahmen
wird nicht nur die Netzspannung bis in die Nähe der Verbraucher geführt, so
dass sie in der Nähe
des Verbrauchers leicht und ungehindert abgreifbar ist, sonder über die
Einsätze
kann unmittelbar auch eine Gleichspannung abgegriffen werden, so
dass auch mit Gleichspannung zu versorgende Geräte an einer von dem Benutzer
gewünschten
und geeigneten Stelle in dem Schrank oder Rack positioniert werden
können.
Ein derartiges Gerät
bedarf keiner eigenen Gleichspannungsversorgung, woraus sich auch
Vorteile für
den Aufbau des Gerätes
und z. B. auch der Kühlung
ergeben. Ferner bietet der Aufbau auch eine einfache, sichere Handhabung
und Montage.
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Vorteilhafte
Aufbauvarianten bestehen darin, dass mindestens eine Gleichspannungsversorgungseinheit
als Netzgerät
oder als über
die elektrischen Leitungen und ein integriertes oder zugeordnetes
Ladegerät
aufladbares Akku-Modul ausgebildet ist, und ferner darin, dass mit
dem Netzgerät Gleichspannungen
verschiedener Höhe
bereitgestellt sind, die über
eine Umschaltvorrichtung und/oder verschiedene Abnahmebuchsen abgreifbar sind.
Dadurch werden die Anschlussmöglichkeiten erhöht.
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Die
Anwendung der Elektrifiziereinrichtung wird dadurch begünstigt,
dass die mindestens eine Gleichspannungsversorgungseinheit mit einem Überlastschutz
und/oder einer Überlastanzeige
versehen ist.
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Vorteile
für die
Handhabung und den Aufbau ergeben sich dadurch, dass die Einsätze mit
Rastelementen versehen sind, mit denen sie an an der Elektrifizierungsleiste
ausgebildeten Rast-Gegenelementen mit einer die Rastverbindung freigebenden
Handhabe oder einem Werkzeug entnehmbar festlegbar sind.
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Die
Funktion und der Aufbau werden dabei dadurch begünstigt, dass die Rastelemente
an sich gegenüberliegenden
Längs-Seitenwandbereichen des
Einsatzes angeordnet sind und dass die Rast-Gegenelemente an zugekehrten
Innenseiten der als Hohlraum ausgebildeten Aufnahme ausgebildet
sind.
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Zu
einer einfachen Handhabung und einem vorteilhaften Aufbau tragen
des Weiteren die Maßnahmen
bei, dass die Rastelemente und die Handhabe an von dem gehäuseförmigen Einsatz
abstehenden federnden Rastfingern angeformt sind.
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Die
Herstellung sowie die Handhabung werden ferner dadurch begünstigt,
dass die Rastelemente beidseitig an beiden in Längsrichtung voneinander beabstandeten
Stirnseiten des im Wesentlichen quaderförmigen Einsatzes eingesetzten
Abschlussstücken
ausgebildet sind.
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Verschiedene
vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten
für die
Stromzuführung
bestehen darin, dass die elektrischen Leitungen als Stromschienen
ausgebildet und in ein in die Aufnahme oder eine getrennte Aufnahme
eingesetztes Isolierprofil einge bettet sind oder als in der Aufnahme
oder der getrennten Aufnahme verlaufende isolierte Drähte ausgebildet
sind.
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Verschiedene
für die
Funktionsweise günstige
Ausgestaltungsmöglichkeiten
bestehen darin, dass die Aufnahme als im Querschnitt rechteckförmiger oder
quadratischer Hohlraum ausgebildet ist und eine einer offenen Längsseite
gegenüberliegende Basiswand
oder Mittenwand und an diese angrenzende Seitenwände aufweist, dass das Isolierprofil mit
einer Grundseite eines die Stromschienen einbettenden Grundabschnitts
der Basiswand oder Mittenwand oder einer Seitenwand zugekehrt ist
und dass die Stromschienen über
die in dem Grundabschnitt auf der der Grundseite gegenüberliegenden
Seite eingebrachte, für
die Berührungssicherheit
schmalen Zugangsöffnungen
mit Kontaktelementen des Einsatzes kontaktierbar sind.
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Ein
einfacher Aufbau und eine einfache Handhabung werden dadurch unterstützt, dass
die Einsätze
in den Hohlraum auf der einem Benutzer zugekehrten Seite der Mittenwand
eingesetzt sind, während
die elektrischen Leitungen in den von dem Benutzer abgekehrten Hohlraum
eingebracht und durch die Mittenwand zugänglich sind.
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Die
Anwendung wird ferner dadurch begünstigt, dass mindestens ein
Einsatz mit integriertem Sicherungsautomat vorhanden ist.
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Weitere
vorteilhafte Maßnahmen
für die Funktion
und Anwendung bestehen darin, dass in einem Endabschnitt der Elektrifizierleiste
mindestens eine berührungssicher
ausgebildete Einspeisekupplung für
die Stromversorgung ange ordnet ist und dass ein an die Einspeisekupplung
angepasster Einspeisestecker mit daran angeschlossenem Speisekabel
vorgesehen ist.
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Ein
vorteilhafter Einbau wird dadurch geboten, dass die Einspeisekupplung
an oder in einem Einspeisemodul ausgebildet ist und dass in dem
Einspeisemodul ein Netzteil zur Spannungsumsetzung oder -anpassung,
eine Strombegrenzung und/oder ein Schaltgerät zum sequentiellen Aktivieren
einzelner Einsätze
integriert ist.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 ein
Rahmengestell für
einen Schaltschrank oder ein Rack mit eingebauter Elektrifizierleiste
in perspektivischer Ansicht,
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2 ein
Abschnitt einer Elektrifizierleiste mit einem Einsatz in perspektivischer
Darstellung,
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3A und 3B einen
Einsatz in perspektivischer Darstellung mit entferntem bzw. eingestecktem
Anschlusskabel,
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4 den
Einsatz in Draufsicht, Seitenansicht und einer stirnseitigen Ansicht,
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5A und 5B einen
weiteren Ausschnitt einer Elektrifizierleiste mit einem weiteren
abgenommenen Einsatz und einem eingesetzten Einsatz,
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6 einen
Ausschnitt der Elektrifizierleiste im Bereich einer Stromeinspeisung
und
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7 ein
Anschlussschema einer Elektrifiziereinrichtung mit einer Elektrifizierleiste.
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Ein
in 1 gezeigtes Rahmengestell 1 aus vertikalen
Rahmenschenkeln 2 und horizontalen Rahmenschenkeln 3,
das beispielsweise mit Wandelementen und einem oder mehreren Türelementen zu
einem Schaltschrank ergänzt
werden kann und z. B. auch informationstechnische Geräte aufnehmen kann,
ist im Inneren mit einer entlang einem vertikalen Rahmenschenkel
montierten oder daran einstückig
angebrachten Elektrifizierleiste 60 ausgerüstet, in
die Einsätze 7 an
verschiedenen Stellen einsetzbar sind. Die Elektrifizierleiste 60 ist
beispielsweise an dem vertikalen Rahmenschenkel oder alternativ
an einem Montageprofil mittels (nicht gezeigter) Klemmen, Schrauben,
Klipse, Rast- oder Steckelemente seitlich über dessen Länge montiert.
Die Elektrifizierleiste 60 ist beispielsweise in ihrem
unteren Abschnitt mit einer oder mehreren Einspeisekupplungen 12 für die elektrische
Energieversorgung versehen. Die Stromeinspeisung kann aber auch
auf der verdeckten Rückseite
der Elektrifizierleiste 60 erfolgen. Die Einsätze 7,
die verschiedene Funktionen erfüllen können, und
in den 1 bis 4 als Gleichspannungsversorgungs-Einsätze ausgebildet
sind, weisen modulartige, im Wesentlichen quaderförmige Modulgehäuse auf
und sind auf ihrer von der zugänglichen
Vorderseite abgekehrten Unterseite mit Steckanschlüssen, z.
B. Steckzapfen versehen, die in in einer Aufnahme der im Querschnitt
H-förmigen
Elektrifizierleiste 60 angeordnete Steckerkupplungen 11 eingreifen.
Die Elektrifizierleiste 60 kann alternativ auch entlang
einem horizontalen Rahmenschenkel 3 oder einer horizontalen
Montageschiene angebracht sein.
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Zum
Anbringen der Elektrifizierleiste 60 sind Befestigungselemente,
beispielsweise längsverlaufende
T-Nuten zum Einsetzen einer Nutschiene oder von Nutmuttern, Raster
aus Befestigungslöchern, Rastmittel,
Klipse oder Steckmittel vorgesehen, die beispielsweise in einer
oder mehreren Außenseiten der
Elektrifizierleiste 60 ausgebildet sind. Insbesondere ist
eine U-förmige,
entlang mindestens eines Rahmenschenkels verlaufende Aufnahme einstückig an
diesem ausgebildet, in die die Elektrifizierleiste 60 mittels
Rastmittel eingerastet ist. Die Rastmittel können dabei auf der Außenseite
der Elektrifizierleiste 60 verlaufende Längsrippen
oder -nuten einerseits und im inneren der Aufnahme verlaufende,
angepasste Gegen-Rastmittel sein.
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Die
in den 1 bis 4 gezeigten Gleichspannungsversorgungs-Einsätze 7 weisen
auf ihrer von der Aufnahme in der Elektrifizierleiste 60 abgewandten
Oberseite, und zwar in einer Abdeckwand 7.22 des Modulgehäuses, mehrere
Stecköffnungen mit
Abdeckwand 7.22 auf. Vorzugsweise können die Gleichspannungsversorgungs-Einsätze 7 mehrere unterschiedlich
hohe Gleichspannungen von z. B. 12 V, 24 V, 36 V und/oder 48 V oder
andere gängige Gleichspannungen
bereitstellen. Auch können
einzelne Gleichspannungsversorgungs-Einsätze 7 vorgesehen sein,
die eine einstellbare Gleichspannung liefern. Die Gleichspannungsversorgungs-Einsätze 7 sind
vorzugsweise als Netzgeräte
ausgebildet, die eine über
Verbindungsleitungen 16 entlang der Elektrifizierleiste 60 zugeführte Netzspannung
gleichrichten und als Gleichspannung zur Verfügung stellen. Über die
Verbindungsleitungen 16 kann aber beispielsweise auch aus
einer unterbrechungsfreien Stromversorgung eine andere Wechselspannung oder
andere Gleichspannung bereitgestellt werden, die mittels des Gleichspannungsversorgungs-Einsatzes 7 in
die abnehmbare Gleichspannung umgesetzt wird. Der Gleichspannungsversorgungs-Einsatz 7 kann
auch mit einem Überlastschutz
und/oder einer Überlastanzeige
sowie mit Sicherungselementen ausgestattet sein. An die Abnahmebuchsen 7.21 können unmittelbar
die Gleichspannungsverbraucher in dem Rack oder Schaltschrank über ein
Anschlusskabel 8 mit einem Anschlussstecker 8.1 angeschlossen
werden.
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Entsprechend
dem Ausführungsbeispiel nach
den 5A, 5B, die einen weiteren Einsatz 7' zum Abnehmen
einer Versorgungsspannung über
Steckanschlüsse 7.21 zeigen,
wird auch der Gleichspannungsversorgungs-Einsatz 7 an gewünschter
Stelle an der Elektrifizierleiste 60 eingesetzt. Die Elektrifizierleiste 60 weist
ein im Querschnitt H-förmiges
Aufnahmeprofil auf, in dem auf der einem Benutzer zugekehrten Vorderseite
einer Mittenwand 6.4 eine Aufnahme in Form eines Hohlraumes 6.3 ausgebildet
ist, welcher sich über
die gesamte Länge
des Aufnahmeprofils 6 zieht. Die Einsätze 7, 7', die mehrere
Stecköffnungen
zum Abnehmen der Versorgungsspannung aufweisen, sind lösbar in
den Hohlraum 6.3 einsetzbar, während die Verbindungsleitungen 16,
die aus einfachen Anschlusskabeln oder isolierten Anschlussdrähten oder
aus Stromschienen bestehen können,
in einem weiteren Hohlraum 6.5 auf der von dem Einsatz 7, 7' abgekehrten Rückseite
der Mittenwand 6.4 verlegt sind. Auf der Innenseite der
den weiteren Hohlraum 6.5 begrenzenden Seitenwände 6.1 sind
in deren freiem Randbereich in Längsrichtung
verlaufende Aufnahmenuten 6.6 ausgebildet, in die eine
Abdeckung einschiebbar ist. Zur Montage an dem Rahmengestell oder
einer Schrankwand bzw. Tür
oder Montageplatte kann die Abdeckung zuvor mit geringem Abstand
von dem. Rahmenschenkel bzw. der Wandfläche oder mit seitlichen Z-förmigen Abkantungen
montiert und das Aufnahmeprofil 6 mit den Aufnahmenuten 6.6 aufgeschoben
oder auch aufgerastet werden. Auf der Innenseite der den vorderen
Hohlraum 6.3 begrenzenden Seitenwände 6.1 sind an deren
freiem Endbereich in Längsrichtung
verlaufende Rast-Gegenelemente 6.12 in Form von Rastnuten
oder Raststegen ausgebildet, in die die Einsätze 7 mittels an ihren
Seitenwänden 6.1 angeordneten,
angepassten Rastelementen 7.14 einrastbar sind. Die Einsätze 7, 7' mit intern
angeschlossenen, über
Stecköffnungen
berührungssicher
zugänglichen
Kontaktelementen weisen die quaderförmigen Modulgehäuse auf,
die auf ihren in Längsrichtung
voneinander beabstandeten Schmalseiten mit stirnseitigen Abschlussstücken 7.3 in
Form von Stirnkappen abgeschlossen sind. Es sind Einsätze 7, 7' mit verschiedenen
gängigen Stecköffnungen 7.21,
wie z. B. Rundstecker, Schukostecker, Kaltgerätestecker oder unterschiedlichen Ländernormen
und für
verschiedene Funktionen vorgesehen. An den Abschlussstücken 7.3 sind
seitlich federnde Rastfinger 7.12 mit den jeweiligen Rastelementen 7.14 und
manuell betätigbaren
Betätigungsabschnitten 7.13 angeformt.
Auf der von dem Benutzer abgekehrten Rückseite sind die Einsätze 7, 7' mit mindestens
einer Steckereinheit versehen, die an die in Aussparungen in der
Mittenwand 6.4 eingesetzten berührungssicheren Steckerkupplungen 11 angepasst
und in diesen kontaktierbar sind. Pro Einsatz 7, 7' bzw. Modulgehäuse sind
zwei Steckerkupplungen 11 vorgesehen, die an verschiedene
Stromversorgungen 7.4, 7.5, beispielsweise eine
Standardstromversorgung 7.4, insbesondere einer Netzspannung, und
eine unterbrechungsfreie Stromversorgung 7.5 angeschlossen
sind, wie aus 7 ersichtlich. Die gewünschte Stromversorgung
für den
jeweiligen Einsatz 7, 7' kann der Benutzer einfach dadurch
wählen, dass
er die Steckereinheit des Einsatzes 7, 7' nach entsprechendem
Drehen des Einsatzes 7, 7' um 180° mit der der entspre chenden
Stromversorgung 7.4, 7.5 zugeordneten Steckerkupplung 11 in
Verbindung bringt.
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Im
Endbereich des Aufnahmeprofils 6 sind, wie 6 zeigt,
die den Stromversorgungen 7.4, 7.5 zugeordneten
Einspeisekupplungen 12 auf der Vorderseite der Mittenwand 6.4 angeordnet,
die ebenfalls berührungssicher
ausgebildet sind und über
Einspeisestecker 13 mit Speisekabeln 14 an eine
Stromversorgung anschließbar
sind. Wie 7 zeigt, können die in entsprechende Aussparungen
in der Mittenwand 6.4 eingesetzten und auf der Rückseite
an die Verbindungsleitungen 16 angeschlossenen Einspeisekupplungen 12 in
ein Einspeisemodul 15 integriert sein, das weiterhin ein
Netzteil zur Spannungsumsetzung oder Spannungsanpassung, eine Strombegrenzung
und/oder ein Schaltgerät
(Schütz)
zum sequentiellen Aktivieren der einzelnen Einsätze 7, 7' für einen Überlastschutz
aufweisen kann. Ferner stellen die Einspeisekupplungen 12 bzw.
Spannungsversorgungen 7.4, 7.5 mehrere Phasen
eines Drehstromnetzes bereit, auf die die einzelnen Einsätze 7, 7' aufgeteilt
werden, wie 7 zeigt, nach der z. B. der
Einsatz-Modul P1 an die Phase P1, der Einsatz-Modul P2 an die Phase
P2, der nächste
Einsatz (angedeutet als P3) an die Phase P3 und anschließend wieder
der folgende Einsatz an die Phase P1 und so fort angeschlossen werden.
Die Einspeisestecker 13 sind mit Kontaktierabschnitten 13.1 und
Verriegelungsmitteln 13.2 für eine sichere Kontaktierung versehen.
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Denkbar
ist auch, in den vorderen Hohlraum 6.3 z. B. auf der Mittenwand 6.4 oder
einer entsprechenden Basiswand eines im Querschnitt U-förmigen Aufnahmeprofils 6 Stromschienen
in Isolierprofile einzubetten und über schmale Öffnungen
auf der Vorderseite des Isolierprofils für entsprechende zapfenartige
Steckanschlüsse
der Einsätze 7, 7' zugänglich zu
machen.
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Mit
den Stromschienen können
mehrere Stromkreise gebildet werden, beispielsweise indem von der
Oberseite des Rahmengestelles 1 eine Standardstromversorgung
und von der Unterseite eine unterbrechungsfreie Stromversorgung
angeschlossen sind, auf die im Bedarfsfall umgeschaltet werden kann.
Denkbar ist auch, mit den drei Phasen des Wechselstromnetzes mittels
z. B. fünf
Stromschienen, von denen eine zentral als mittlere Erdungsschiene
angeordnet ist, drei getrennte Stromkreise zu bilden, die jeweils
einer geeigneten Anzahl von Einsätzen 7, 7' zugeordnet
sind, so dass eine zu hohe Belastung vermieden wird. Entsprechend
dem Kundenwunsch können
geeignete Einsätze 7, 7' bereitgestellt
werden. Auch können
nachträglich
geeignete Elektrifizierleisten 60 nachgerüstet werden.
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Mit
dem beschriebenen Aufbau der Elektrifiziereinrichtung erhält der Anwender
eine einfache Geräteanordnung,
um z. B. einen Schaltschrank oder ein Rack auch nachträglich mit
einer Elektrifizierung auszustatten, wobei er einzelne Einsätze 7, 7' als Stromversorgungsmoduln
an geeigneten Stellen ohne Schwierigkeiten und sicher einsetzen
kann.