DE20004034U1

DE20004034U1 - Dachaufbau

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Publication number: DE20004034U1
Application number: DE20004034U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2000-05-04
Anticipated expiration: 2010-03-04

Description

Anmelder: Eberhard Gawehn

Unsere Akte: 51105 Al/Me/Gr

Dachaufbau I. Anwendungsgebiet

&iacgr;&ogr; Die Erfindung betrifft einen Schaltschrank, wie er zur Aufnahme von elektrischen Schaltelementen und deren Verbindung mit den stromführenden Stromschienen, beispielsweise in der Industrie, in großer Stückzahl eingesetzt wird.

II. Technischer Hintergrund

Derartige Schaltschränke können einzeln stehen oder in größerer Anzahl nebeneinander, übereinstimmend werden jedoch als stromzuführende Teile in der Regel Stromschienen nahe der Rückwand des Schaltschrankes befestigt und elektrisch angeschlossen, und auf diesen Stromschienen Schaltelemente wie Schütze, Sicherungsschaltleisten, Sicherungsschalter, Kurzschlussschalter etc. zum Anschluss elektrischer Verbraucher montiert.

Dabei werden in der Regel zuerst die Stromschienen montiert, welche über isolierende Distanzleisten an der Rückwand oder den in den Ecken des Korpus des Schaltschrankes verlaufenden Vertikalprofilen verschraubt, und dann die elektrischen Schaltgeräte aufgesetzt. Anschließend erfolgt die Verdrahtung all dieser Elemente, sowie das Anbringen von Berührungs-Schutzvorrichtungen, meist Abdeckungen aus Kunststoff, an den noch offenen Reserveflächen der Stromschienen. Je nach Anwendungsfall können in einem Schaltschrank auch zwei oder gar mehr Sätze von Stromschienen übereinander montiert werden.

r Zusätzlich zu der vorbeschriebenen Normalausführung von Schaltschränken werden heute Sonderformen verkauft, sogenannte Lichtbogen-sichere Schaltschränke.

Dies ist notwendig bei Bestückungen des Schaltschrankes, bei denen von der Möglichkeit eines einen Lichtbogen erzeugenden Kurzschlusses im Schaltschrank ausgegangen werden muss. In einem solchen Lichtbogen entstehen extrem hohe Temperaturen, so dass im Bereich des Lichtbogens liegende Teile mit niedrigem Schmelzpunkt, beispielsweise Kunststoffteile, sofort verdampfen. Durch diese sich

&iacgr;&ogr; schnell ausdehnende Gaswolke entstehen hohe Drücke im Inneren des Schaltschrankes, so dass der Druckabbau über die Fugen des Schaltschrankes nicht schnell genug abgebaut werden kann, und der Schaltschrank daher einer hohen Druckbelastung ausgesetzt ist.

Zu diesem Zweck werden solche Lichtbogen-stabilen Schaltschränke sehr stabil und massiv ausgeführt, weisen ein entsprechend hohes Eigengewicht auf, und sind dennoch nur bedingt sicher. Sollte trotz der massiveren Ausformung dennoch ein Teil des Schaltschrankes weggeschleudert werden, sind aufgrund des hohen Eigengewichtes die Verletzungsgefahren für umstehende Personen besonders hoch.

Zwar ist es bekannt, derartige Lichtbogen-sichere Schaltschränke mit einem Druckentlastungsventil in Form einer selbstöffnenden Klappe auf der Oberseite des Schaltschrankes auszurüsten, jedoch sprechen auch diese Druckentlastungsklappen aufgrund hohen Eigengewichtes, jahrelanger Nichtfunktion (schwergängige Scharniere etc.) und anderer Faktoren erst bei sehr großem Überdruck bzw. überhaupt nicht (aufgrund von Verkantung) in der gewünschten Art und Weise an.

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III. Darstellung der Erfindung

a) Technische Aufgabe

Es ist daher die Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung, einen Schaltschrank zu schaffen, welcher die Lichtbogen-Sicherheit gewährleistet bzw. eine Ausrüstung des normalen Schaltschrankes zu einem Lichtbogen-sicheren Schaltschrank ermöglicht.

b) Lösung der Aufgabe

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Lichtbogen-Sicherheit eines Schaltschrankes kann durch Maßnahmen, die vor allem den im Zusammenhang mit einem Lichtbogen im Inneren dort auch auftretenden Druckanstieg betreffen, weiter erhöht werden:

So ist es bereits bekannt, im Dachbereich eines Schaltschrankes eine Klappe anzuordnen, die sich bei Überdruck im Inneren des Schaltschrankes selbsttätig öffnet und den Druck im Inneren dadurch normalisiert. Diese Überdruck-Klcippen waren bisher sehr aufwendig mit vergleichsweise vielen Einzelteilen gestaltet, beispielsweise eines um die Öffnung im Korpus herum aufragenden Randes, um die Sicherheit gegen Spritzwasser zu gewährleisten. Im Gegenzug musste auch die Klappe selbst am Rand nach unten gekröpft sein. Zusätzlich mussten an der Klappe Teile eines Scharniers befestigt, meist verschraubt oder verschweißt, werden, deren Gegenstücke am Korpus anzuordnen sind.

Zusätzlich mussten dabei relativ hochwertige Scharniere verwendet werden, um sicherzustellen, dass bei jahrelanger Nichtbenutzung des Scharniers im Falle eines dann auftretenden Lichtbogens das Scharnier dennoch mit geringstem Kraftaufwand bewegt werden kann, da ansonsten die selbsttätige Öffnung des

Uberdruckdeckels allein durch den Überdruck nicht stattfindet. Auch jedwedes anderweitige Verkleben des Überdruckdeckels mit den angrenzenden Bereichen des Korpus musste vermieden werden. Zusätzlich ist die Öffnung auf der Innenseite mit einem Stahlgitter oder ähnlichem unterlegt, um bei geöffneter Überdruckklappe ein Herausfliegen von Teilen aus dem Schaltschrank nach oben und damit eine Gefährdung umstehender Personen zu vermeiden. Erfindungsgemäß wird eine sehr viel einfachere Konstruktion einer Überdruckklappe vorgeschlagen. Dabei besteht die Klappe samt Scharnier nur aus einem einstückigen einzigen Bauteil, nämlich einem in der Regel rechteckigen Stück

&iacgr;&ogr; Blech, welches etwas größer dimensioniert ist als die entsprechende abzudeckende Öffnung.

Dabei wird Blech relativ geringer Materialstärke, beispielsweise 1 bis 2 mm, verwendet, und zusätzlich eine Soll-Biegelinie im Abstand zu einer der Endkanten, vorzugsweise einer Längskante, des Klappenbleches eingearbeitet. Eine solche Soll-Biegelinie könnte in einer Querschnittsverringerung des Bleches, beispielsweise einer linienförmigen Einprägung etc. bestehen, wird erfindungsgemäß jedoch vorzugsweise durch linienförmig aneinandergereihte Langlöcher gebildet. Das Scharnier besteht dabei in der Verformbarkeit der zwischen den Langlöchern stehenbleibenden Stege. Der Vorteil besteht zum einen in der einfachen und kostengünstigen Herstellbarkeit und zum anderen in der Tatsache, dass die Verformbarkeit dieser Stege mit der Zeit sicherlich nicht abnimmt, sondern im Gegenteil eher noch zunehmen könnte.

Entsprechend wird der schmale Randstreifen zwischen Soll-Biegelinie und paralleler Außenkante am Korpus verschraubt, und zwar auf der zur Vorderseite hin gerichteten Seite des abzudeckenden Durchbruches im Korpus. Um die Spritzwassersicherheit zu gewährleisten, wird auf die dem Korpus zugewandte Seite des Klappenbleches eine umlaufende Dichtung, vorzugsweise eine bandförmige Dichtung, aufgebracht. Um ein zu starkes Öffnen des Klappenbleches im Falle eines Lichtbogens zu verhindern, ist die frei bewegliche Endkantes des Klappenbleches zusätzlich mittels wenigstens eines Abstandsbegrenzers, insbesondere eines gefederten Abstandsbegrenzers, gegenüber dem Korpus befestigt.

c) Ausführungsbeispiele

Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung ist im folgenden anhand der Figuren beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1a: eine Aufsicht auf den Schaltschrank,
&iacgr;&ogr; Fig. 1b: eine Frontansicht des Schaltschrankes,

Fig. 2: einen Schnitt durch den Schaltschrank der Fig. 1 entlang der Linie II-

Fig. 3: einen Schnitt durch den Schaltschrank der Fig. 1 entlang der Linie

Ill-Ill, und

Fig. 4: eine perspektivische Darstellung des Klappenbleches 103.

Die Figuren 1a und 1b zeigen einen erfindungsgemäßen Schaltschrank in der Aufsicht sowie in der Frontansicht.

Wie die Frontansicht zeigt, ist die Vorderseite des eigentlichen Schaltschrankes 1, also oberhalb des Sockels, im unteren Bereich von einer Frontklappe 202 verschlossen, und dabei in der linken Hälfte die Frontklappe 202 im geöffneten Zustand dargestellt. Die Frontklappe 202 ist über Scharniere 209, also drehbar um eine horizontale Achse, am Korpus 9 angelenkt.

Dabei befinden sich Seitenriegel 204a,b in dieser Frontklappe 202 an deren gegenüberliegenden Außenkanten, nahe der freien Endkante 208, und umfassen einen Drehriegel 205, dessen spiralige Funktionskurve einen im Vertikalprofil des Korpus befestigten Riegelanschlag 206 nicht nur hintergreifen, sondern auch in Richtung des Drehriegels 205 heranziehen kann.

In der Regel ist dabei der Drehriegel 205 nur von der Innenseite her mittels eines passenden Werkzeuges (Vierkant) zu öffnen und zu schließen, jedoch ist auch eine Zugangsmöglichkeit von außen durch die Klappe 202 hindurch realisierbar.

Oberhalb der Frontklappe 202 ist der Korpus 9 durch eine zweiflügelige Türanordnung, die die Türen 2a und 2b umfaßt, verschließbar, die auf der Frontseite des Korpus 9 aufsitzen, wie auch die Frontklappe 202.

&iacgr;&ogr; Von den Türen verfügt die eine Tür 2a über einen Falz 29, der von der anderen Tür 2b im geschlossenen Zustand überlappt wird. Im Inneren jeder der beiden Türen ist jeweils eine Verriegelungsanordnung 201 angeordnet, welche in an sich bekannter Form vertikal verlaufende Riegelstangen 203a,b umfasst, die mit ihrem hinteren Ende exzentrisch an einem drehbaren Zentralelement 210 befestigt sind,

!5 und deren vorderes Ende über den Außenumfang der jeweiligen Tür hinaus vorwärts schiebbar sind, so dass die freien Enden in benachbarte Bauteile formschlüssig hineinragen.

Dabei ragt die nach unten weisende Riegelstange 203b in eine entsprechende Riegelbohrung 111a,b hinein, während das freie Ende der oberen Riegelstange 203a in eine analoge Riegelbohrung einer Riegellasche 112 eingreift. Die Riegellasche 112 ist etwa U-förmig ausgebildet und auf dem oberen Queirprofil des Korpus 9 so befestigt, dass es darüber nach vorne vorsteht und ins Innere der Tür hineinragt, die ja eine endliche Tiefe aufgrund der von der Frontplatte der Tür aus nach hinten umgelegten Ränder besitzt. Auch die vertikalen Scharniere 213 sind im Inneren der Tür angeordnet.

In Fig. 1b ist die linke Tür 2a im geschlossenen Zustand dargestellt, die rechte Tür 2b dagegen im vollständig geöffneten, im 90°-Winkel von der Frontfläche des Korpus 9 aufgeklappten, Zustand. In der rechten Hälfte sind lediglich die Stangen 203a und 203b im eingerasteten Zustand angedeutet, die im vollständig zurückgezogenen Zustand nicht in die Gegenelemente der benachbarten Bauteile eingreifen.

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7

In der Mitte der Oberkante der Frontklappe 202 ist ferner die Einhängestange 207 zu erkennen, die am besten in dem Horizontalschnitt der Fig. 2 zu erkennen ist. Diese Riegelstange 207 verläuft horizontal von der Rückwand 8 des Schaltschrankes nach vorne und kann dort in eine entsprechende Einhängeöffnung 214 formschlüssig eingehängt werden, wodurch ein Ausbeulen der Frontklappe 202 nach vorn zuverlässig verhindert wird, ohne dass eine nach Öffnen der Türen und Klappen nicht entfernbare Querstrebe den Zugang zum Innenraum in den Schaltschrank behindert.

Wie der Horizontalschnitt der Fig. 2 im mittleren Bereich zeigt, besteht der Schaltschrank in der Regel aus C-förmigen Seitenteilen und eine U-förmigen Rückwand. Die Frontklappe 202 liegt an den Vorderrändern der Seitenwände 6a,b an. Die freie Endkante 207 ist an der Rückwand 8 befestigt, in dem vertikal auf der Innenfläche der Rückwand 8 ein versteifendes C-Profils 31 befestigt ist, welches vorzugsweise in regelmäßigen Abständen Lochungen in den einander gegenüberliegenden Schenkeln aufweist.

Durch eine der Lochungen ist ein Querbolzen 32 gesteckt und gesichert, der sich auch durch eine entsprechende Querbohrung im hinteren Ende der Einhängestange 207 hindurch erstreckt. Die Einhängestange ist dadurch entlanci des Querbolzens 32 verschiebbar und um den Querbolzen herum verschwenkbar, so dass die Einhängestange 207 auch funktionslos im C-Profil 31 herabhängen kann.

Im aktivierten Zustand wird die Einhängestange 207, die am vorderen Ende mindestens einfach gekröpft ist, jedoch von unten her durch den horizontalen Schenkel der versteifenden, Z-förmigen Falzung an der oberen Endkante der Frontklappe 202 durch eine dort vorhandene Einhängeöffnung 214 hinclurchgeschoben und formschlüssig verhakt.

Die Überdruckventilanordnung im Dachbereich des Schaltschrankes ist in den Figuren 3, einem Vertikalschnitt durch den Schaltschrank, und perspektivisch in der Fig. 4 dargestellt.

Fig. 3 zeigt den Korpus, bestehend aus Rückwand 8, Seitenteil 6a und dem Dachteil 33. Das Dachteil 33 besteht dabei aus der das eigentliche Dach bildenden Hauptfläche, aus der durch zweimalige Kröpfung der Randbereiche in die gleiche Richtung ein in den Rändern C-förmiges Kantenprofil entsteht. Die Tür 2a sitzt auf der Frontfläche des Korpus 9 auf. Dabei sind die an der Vorderkante des Dachteiles 33 befestigten Riegellaschen 212 zu erkennen, die C-förmig mit ungleich langen Endschenkeln ausgebildet ist und an die Unterseite des Dachteiles 33 mit dem längeren Schenkel angeschraubt ist, so dass der Großteil

&iacgr;&ogr; der Riegellasche 212 ins Innere der Tür 2a hineinragt, und zwar auf Höhe des Dachteiles 33, und in eine dort vorhandene, vertikal gerichtete Bohrung die Riegelstange 203a der Tür 2a von unten eindringen kann.

Im Dachteil 33 sind zwei schlitzförmige Öffnungen angeordnet, die sich in der Regel über die gesamte Breite des Schaltschrankes erstrecken: Nahe der Vorderkante des Korpus ist dies die Überdrucköffnung 102, und nahe der Hinterkante ist dies die obere Kabelzufuhröffnung 35. Die Kabelzufuhröffnung 35 ist von einer Kabelblende 36 in Form eines Bleches abgedeckt, die an der Hauptfläche des Dachteiles 33 verschraubt wird, und einzelne Bohrungen zum Hindurchführen der Kabel 41 aufweist. Um ein Beschädigen der Isolierung der Kabel 41 zu vermeiden, sind im Durchlass der Kabelblende 36 Buchsenteile 38/39 aus Kunststoff angeordnet, um einen direkten Kontakt der aus Blech bestehenden Kabelblende 36 mit dem Kabel 41 zu vermeiden.

Die vordere Überdrucköffnung 102 ist ebenfalls von einem Blech, dem Klappenblech 3, abgedeckt, und soll im Normalfall vollständig verschlossen sein, und nur im Fall eines Auftretens von Überdruck im Inneren des Schaltschrankes 1 schnell und kurzfristig nach oben öffnen, um den Überdruck entweichen zu lassen.

Das Klappenblech 3, welches perspektivisch in Fig. 4 im montierten Zustand dargestellt ist, weist eine Soll-Biegelinie 104 nahe der vorderen Endkante 105 des Klappenbleches 103. In dem zwischen Soll-Biegelinie 104 und Außenkante 105

• ·

befindlichen Randstreifen 106 ist das Klappenblech 103 mit Schrauben 111 auf der Oberseite der Hauptfläche 34 des Dachteiles 33 aufgeschraubt.

Wie am besten Fig. 4 zeigt, besteht die Soll-Biegelinie aus einer Aneinanderreihung von Langlöchern 107, so dass lediglich die dazwischen verbleibenden Stege 108 eine Art Scharnier aufgrund ihrer eigenen Verformbarkeit zwischen dem Randstreifen 106 und der Hauptfläche des Klappenbleches 103 bilden. Bei Auftreten von Überdruck wird diese Hauptfläche des Klappenbleches 103 hochgebogen, und bleibt voraussichtlich auch im hochgebogenen Zustand &iacgr;&ogr; stehen, so dass anschließend ein Austausch notwendig ist. Die freie Hinterkante 112 des Klappenbleches 103 ist dabei gegenüber dem Dachteil 33 mit Abstandsbegrenzern 110 gesichert, die auch eine Feder umfassen, um das Klappenblech 103 nicht zu weit hochschwenken zu lassen. Dies ist auch notwendig, damit - trotz auf der Unterseite unter die Überdrucköffnung 102 angeschweißtem Lochblech 113 - herausfliegende Gegenstände vom Klappenblech 103 schräg nach hinten oben abgeleitet werden.

BEZUGSZEICHENLISTE

	1	Schaltschrank	35	28a,	b,c Isolierschienen
	2a,b	Türen		29	Falz
	3a,b,c	Schaltgeräte		30	Tiefen-Richtung
	4a,b,c	Stromschienen		31	C-Profil
10	5a,b,c	Stromschienen		32	Querbolzen
	6a,b	Seiten	40	33	Dachteil
	7a,b	Einhängezapfen		34	Hauptfläche
	8	Rückwand		35	Kabelzuführöffnung
	9	Korpus		36	Kabelblende
15	10	Aufnahme-Kassette		37	Buchsenteile
	11	Rückwand	45	38	-
	12a,b	Seitenwand		39	-
	13	Einhängeösen		40	Höhe
	14	hintere Vertikalkante		41	Kabel
20	15a,b,c	Schrauböffnungen		42	Scharniere
	16	vordere Vertikalkante	50	43a	Schloss
	17	oberes Endprofil		43b	Riegelvorrichtu ng
	18	unteres Endprofil		101	Überdruck-
	19	Lüftungsbohrung			Ventilanordnung
25	20	Querrichtung		102	Überdruck-Öffnung
	21	Strahlungsbohrungen	55	103	Klappenblech
	22a,b,c	Reihe		104	Sollbiegelinie
	23	Sicherheitsabstand		105	Außenkante
	24	Isolierplatte		106	Randstreifen
30	25	Stromschienen-		107	Langlöcher
		Durchbrüche	60	108	Steg
	26	Schutzklappe		109	Isolierband
	27	Kurzschließzapfen	110	Abstandsbegrenzer ··· · &diams; · · • · · · ·· ····· · · ·

	• • •	Schrauben	• • · * • ·	• a · · • · · a*	a a a » * * a · · · · · »a aa .·
111	Hinterkante	10	207	Einhängestange
112	Lochblech		208	freie Endkante
113	Verriegelungsanordnung		209	Scharniere
201	Frontklappe		210	Zentralelement
202	Riegelstange		211a,b	Riegelbohrung
203a,b	Seitenriegel	15	212	Riegellasche
204a,b	Drehriegel		213	vertikales Scharnier
205	Riegelanschlag		214	Einhängeöffnung
206

Claims

1. Schaltschrank (1) zur Aufnahme elektrischer Schaltgeräte (3a, b, c . . .) an den im Schaltschrank (1) befestigten Stromschienen (4a, b, c), wobei der Schaltschrank (1) eine Überdruck-Ventilanordnung in Form einer nach außen öffnenden Klappe, die eine Überdrucköffnung (102) verschließt und bei Überdruck selbsttätig öffnet, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe aus einem einstückigen Klappenblech (103) besteht, welches eine Soll-Biegelinie (104) im Abstand zu einer der Außenkanten (105) des Klappenbleches (103) aufweist, wobei der Randstreifen (106) zwischen Außenkante (105) und Soll-Biegelinie (104) mit dem Korpus (9) fest verbunden, insbesondere verschraubt, ist.

2. Schaltschrank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Biegelinie (4) in Form einer Reihe von Langlöchern (107) besteht.

3. Schaltschrank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Biegelinie durch eine linienförmige oder viele einzelnen Einprägungen mit einhergehender Dickenreduzierung des Klappenbleches entlang der Soll- Biegelinie (104) gebildet wird.

4. Schaltschrank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass umlaufend entlang der Randbereiche des Klappenbleches (3) im Überlappungsbereich des Klappenbleches (103) mit den Rändern des Korpus (9) um die Überdrucköffnung (102) herum Isoliermaterial, insbesondere Isolierband, auf dem Klappenblech (103) streifenförmig aufgebracht ist.

5. Schaltschrank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überdrucköffnung (102) in der Oberseite des Korpus (9) des Schaltschrankes (10) angeordnet, insbesondere in deren vorderen Bereich, angeordnet istt und vorzugsweise das Klappenblech (103) mit seinem Randstreifen (106) zur Vorderkante des Korpus hinweisend angeordnet ist.

6. Schaltschrank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abstandsbegrenzer (110) zwischen dem dem Randstreifen (6) abgewandten Ende des Klappenbleches (103) und dem Korpus (9) angeordnet ist und der Abstandsbegrenzer (110) vorzugsweise federnd, mit Vorspannkraft in Schließrichtung des Klappenbleches (103), angeordnet ist.