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Die
Erfindung betrifft ein Gehäuse,
insbesondere für
Elektronikanwendungen, mit einem von Wänden umschlossenen, kühlbaren
Innenraum.
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Bei
Gehäusen,
die für
Elektronikanwendungen genutzt werden, ist es üblich, Lüftungsschlitze oder sonstige Öffnungen
zum Durchleiten von Kühlluft
vorzusehen, um im Innenraum des Gehäuses angeordnete Elektronikkomponenten
kühlen
zu können.
Diese übliche
Technik hat sich zwar im allgemeinen bewährt, weist allerdings den Nachteil
auf, daß die
innerhalb des Gehäuses
angeordneten Komponenten ständig
in Kontakt zur Umgebungsluft stehen, so daß Staub, Feuchtigkeit usw.
in das Gehäuse
eindringen können.
Eine wasserdichte Ausführung
ist so nicht möglich.
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Die
Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, ein gattungsgemäßes Gehäuse dahingehend
zu verbessern, daß eine
Kühlmöglichkeit
für innerhalb
des Gehäuses
angeordnete Komponenten besteht, ohne daß der Innenraum des Gehäuses von
Umgebungsluft durchströmt
werden muß.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Gehäuse,
insbesondere für
Elektronikanwendungen, gelöst,
mit einem von Wänden
umschlossenen, kühlbaren
Innenraum, welches sich dadurch auszeichnet, daß mindestens eine der Wände zumindest teilweise
als Innenwand einer von Umgebungsluft durchströmbaren Hohlkammer ausgebildet
ist.
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Es
kann vorgesehen sein, daß zwei
gegenüberliegende
Seitenwände
des Gehäuses
ganz oder teilweise als Innenwände
von Hohlkammern ausgebildet sind.
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Bevorzugt
ist vorgesehen, daß die
bzw. jede Hohlkammer einen über
ihre Länge
gleichbleibenden Querschnitt aufweist.
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Zweckmäßigerweise
sieht die Erfindung vor, daß die
bzw. jede Hohlkammer als Strangpreßteil in Form eines Hohlkammerprofils
ausgebildet ist.
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Weiter
kann vorgesehen sein, daß die
bzw. jede Hohlkammer in mehrere gegeneinander abgeschlossene Längsbereiche
gegliedert ist. Querwände,
die die Längsbereiche
gegeneinander abgrenzen, können
hierbei der Stabilitätserhöhung und
der Verbesserung des Wärmeübergangs
dienen.
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Bevorzugt
sieht die Erfindung vor, daß die
Innenwand ein- oder beidseitig mit Wärmetauscherrippen versehen
ist. Innenseitig angeordnete Wärmetauscherrippen
können
hierbei Befestigungsnuten für in
das Gehäuse
einzusetzende Komponenten bilden.
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In
einer Ausführungsform
kann vorgesehen sein, daß das
Gehäuse
zwei parallel mit Abstand angeordnete Hohlkammern als Seitenelemente,
eine Vorderwand, eine Rückwand
und zwei Deckel aufweist. Die Hohlkammern können spiegelbildlich zueinander
ausgebildet sein.
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Die
Deckel können
jeweils mit zwei Belüftungsöffnungen
im Bereich der Hohlkammern versehen sein.
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Bevorzugt
ist vorgesehen, daß wenigstens eine
der Hohlkammern mit einem Lüfter
versehen ist. Zweckmäßigerweise
ist wenigstens in einer Belüftungsöffnung eines
Deckels ein Lüfter
angeordnet. Die Deckel können
Druckgußteile,
bspw. aus Aluminium, mit Stanzdichtungen sein.
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Weiter
kann vorgesehen sein, daß die
oder jede Hohlkammer innenseitig erste und/oder an einer nicht an
den Innenraum des Gehäuses
angrenzenden Außenwand
außenseitig
angeformte zweite, offene und sich in Längsrichtung der Hohlkammer
erstreckende Befestigungskanäle
aufweist. Alternativ oder zusätzlich
kann vorgesehen sein, daß die
bzw. jede Hohlkammer zwei außenseitig
angeformte, in Längsrichtung
verlaufende Haltenuten zur Aufnahme eines Einschubteils aufweist.
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In
bevorzugter Weiterbildung ist vorgesehen, daß jeder zweite Befestigungskanal
einen ersten Querschnittsbereich zur Aufnahme eines Befestigungselements
und einen daran anschließenden zweiten
Querschnittsbereich zur Bildung einer Haltenut aufweist. Jeder zweite
Befestigungskanal kann in einem im Querschnitt C- oder U-förmigen Ansatz oder
Bereich des Gehäuses
ausgebildet sein, wobei je zwei Ansätze oder Bereiche gleichzeitig
zwei Haltenuten bilden.
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Es
kann vorgesehen sein, daß in
je zwei Haltenuten ein Einschubteil aufgenommen ist, das durch die
Deckel gesichert ist. Das Einschubteil kann ein ebener oder profilierter
Material streifen und/oder ein Funktionselement wie Griff, Befestigungselement, schwenkbare
Wandbefestigung, Rastelement oder Aufstellfuß sein.
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Die
Erfindung sieht weiter bevorzugt vor, daß Vorder und/oder Rückwand mittels
durch die Deckel greifende Zapfenschrauben angeschlossen und wahlweise
aufschwenkbar oder fest verschlossen sind.
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An
Vorder- und/oder Rückwand
kann ein Schloß zum
Verriegeln angeordnet sein.
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Alternativ
zu den Zapfenschrauben kann vorgesehen sein, daß die Vorder- oder Rückwand mittels
Winkelprofilen an Deckel und Hohlkammern klemmend fixiert ist.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, wobei auf eine Zeichnung
Bezug genommen ist, in der
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1 ein erfindungsgemäßes Gehäuse in einer
perspektivischen Darstellung zeigt,
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2 das Gehäuse nach 1 mit einer aufgeklappten
Rückwand
zeigt,
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3 das Gehäuse nach 1 in einer auseinandergezogenen
Einzelteildarstellung zeigt,
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4 eine vergrößerte Einzelheit
IV aus 3 zeigt,
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5 einen Teil aus 3 in vergrößerter Darstellung
zeigt,
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6 eine aufgeschnittene Teilansicht
eines Eckbereichs des Gehäuses
nach 1 zeigt,
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7 eine Variante eines Einschubteils zeigt,
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8 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines
Hohlkammerprofils als Teil des Gehäuses nach 1 zeigt,
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9 eine perspektivische Teilansicht
eines Gehäuses
nach 1 im Schnitt zeigt,
und
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10 eine perspektivische
Teilansicht, ähnlich 9, einer gegenüberliegenden
Seite des Gehäuses
nach 1 zeigt.
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1 zeigt eine perspektivische
Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen Gehäuses 1, das sich insbesondere
für Elektronikanwendungen
eignet, bspw. für
kleine, kompakte Anwendungen in der Steuerungs-, Anzeigen-, Medizin-
und MSR-Technik. 2 zeigt
das Gehäuse
mit geöffneter
Rückwand, während 3 eine explosionsartige
Darstellung wesentlicher Einzelkomponenten des Gehäuses zeigt.
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Das
Gehäuse 1 wird
im wesentlichen durch zwei seitliche Hohlkammerprofile 2,
zwei stirnseitige Deckel 4, eine aufschwenkbare Rückwand 6 sowie eine
fest montierte Vorderwand 8 gebildet. Die Hohlkammerprofile 2 bestehen
aus Strangpreßprofilen aus
einem gut wärmeleitfähigen Material
wie etwa Aluminium und sind in einer bestimmten standardmäßigen oder
individuell vorgegebenen Länge
gefertigt. Dadurch erhält
ein Anwender ein Größtmaß an Längenflexibilität für den jeweiligen
Einsatzfall.
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Die
Deckel 4 sind in diesem Fall als Druckgußteile gefertigt
und mit einer nicht dargestellten Stanzdichtung gegenüber den
Hohlkammerprofilen 2 abgedichtet.
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Ein
Halterungsarm 5 ist an einem im Gebrauch oberseitigen Deckel 4 fixiert
und kann mit einer Halte- und Positionierungsvorrichtung verbunden sein.
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Eine
wesentliche Anforderung an Gehäuse für Elektronikkomponenten
ist eine effektive Wärmeabfuhr
aus dem Gehäuseinnenraum,
die erfindungsgemäß dadurch
realisiert wird, daß die
seitlichen Hohlkammerprofile 2 von Umgebungsluft durchströmbar und
speziell zur Wärmeableitung
aus dem Gehäuseinneren
ausgebildet sind. 8 zeigt
eine Schnittansicht eines Hohlkammerprofils 2, aus der sich
ergibt, daß eine
Innenwand 12 des Hohlkammerprofils, die in Bezug auf das
Gehäuse
innen liegt, beidseitig mit Wärmetauscherrippen
versehen ist, nämlich
außenseitig,
bezogen auf den Innenraum 10 des Gehäuses, mit Wärmetauscherrippen 14,
und innenseitig, ebenfalls bezogen auf den Innenraum des Gehäuses, mit
Wärmetauscherrippen 16,
die gleichzeitig Befestigungsnuten 18 zur Anbringung von
in dem Gehäuse
aufzunehmenden Komponenten, bspw. mittels Federmuttern, bilden.
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Die
außenseitigen
Wärmetauscherrippen 14 weisen
eine gewellte Oberfläche
auf, ebenso wie die übrigen
inneren Oberflächen 20 des
Hohlkammerprofils 2, um eine bestmögliche Wärmeübertragung an durchströmende Luft
zu gewährleisten.
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6 zeigt in einer Längsschnittansicht
einen Übergang
zwischen Hohlkammerprofil 2 und Deckel 4, wobei
deutlich wird, daß sich
der Innenraum 3 des Hohlkammerprofils 2 in einer
seitlich versetzten Belüftungsöffnung 22 des
Deckels 4 mündet,
in die ein elektrisch betriebener Lüfter 24 eingesetzt
und mit einem Lüftungsgitter 26 abgedeckt
ist. Zweckmäßigerweise
ist einer der Deckel 4 beidseitig mit je einem Lüfter versehen,
während
der gegenüberliegende
Deckel lediglich mit zwei Lüftgittern
abgedeckt ist, so daß nach
Bedarf eine Luftströmung
durch eine oder beide Hohlkammer(n) der Hohlkammerprofile 2 erzeugt
werden kann.
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Unabhängig vom
Betrieb der Lüfter
tritt allerdings aufgrund des „Kamineffekts" bei einer Erwärmung der
Hohlkammerprofile gegenüber
der Umgebungslufttemperatur, sofern das Gehäuse bzw. die Hohlkammerprofile
im wesentlichen senkrecht stehen, eine selbsttätige Luftströmung durch
die Hohlkammerprofile auf, so daß stets eine gewisse Wärmeabfuhr
aus dem Gehäuseinnenraum
gewährleistet
ist. Falls dieser Kamineffekt im Einzelfall nicht ausreicht, muß zumindest
ein Lüfter
angeordnet bzw. ein vorhandener Lüfter in Betrieb gesetzt werden, der beispielsweise
durch eine Temperatursteuerung im Inneren des Gehäuses 1 angesteuert
werden könnte.
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Wie 8 weiter zeigt, ist das
Hohlkammerprofil 2 an einer Außenwand 30 mit außenseitig
angeformten, nach außen
offenen und sich in Längsrichtung
des Hohlkammerprofils 2 erstreckenden (zweiten) Befestigungskanälen 32 versehen,
in die Befestigungselemente, etwa Befestigungsschrauben für das Einschubteil 40,
eingreifen können.
Weiterhin ist das Hohlkammerprofil mit innerhalb des Hohlkammerprofils 2 angeordneten
(ersten) Befestigungskanälen 34 versehen,
die zur Aufnahme von Befestigungsschrauben für die Deckel 4 dienen
und ebenfalls keine Verbindung zu dem Innenraum 10 des
Gehäuses 1 aufweisen,
so daß bei
Verwendung selbstschneidender Schrauben o.ä. in keinem Fall irgendwelche
Späne ins
Gehäuseinnere
und auf Elektronikkomponenten o.ä.
fallen können.
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Wie 8 weiter zeigt, ist jeder
außen
liegende Befestigungskanal 32 in einem insgesamt C- oder U-förmigen Querschnittsbereich 36 des
Hohlkammerprofils 2 ausgebildet, wobei jeweils zwei zueinander
weisende Querschnittsbereiche 36 des Hohlkammerprofils 2 eine
Haltenut 38 für
ein Einschubteil 40 (3)
bilden. Das Einschubteil 40 kann im einfachsten Fall aus
einem im wesentlichen ebenen Materialstreifen mit seitlichen angeformten
Führungsleisten 42 bestehen,
die in 4 deutlicher
dargestellt sind.
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Das
Einschubteil 40 wird von einem Ende des Hohlkammerprofils 2 her
in Richtung des Pfeils 44 in die Haltenuten 38 eingeschoben
und in Längsrichtung
durch die aufgesetzten Deckel 4 fixiert.
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Ein
Einschubteil 40 kann lediglich einer individuellen Farbgestaltung
dienen, oder aber zur Befestigung von Funktionselementen wie Griffe,
Befestigungselemente, Rastelemente, Aufstellfüße oder Wandhalterungen, wobei
derartige Funktionselemente unmittelbar mit seitlichen Führungsleisten ähnlich den
Führungsleisten 32 versehen
sein können,
so daß sie
unmittelbar in die Haltenuten 38 einsetzbar sind. 7 zeigt eine Variante eines
Einschubteils 40',
welches mit einem Handgriff 41 versehen ist.
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Aus 5 und 9 geht die Anbringung der Rückwand 6 und
der Vorderwand 8 an den Deckeln und Hohlkammerprofilen
hervor. Die Vorderwand 8 wird von innen mit einem Winkelprofil 48 (9) unter Anordnung einer
Dichtung 50 fixiert und durch Flächenpressung jeweils entlang
nahezu der gesamten Kantenlänge
geklemmt. Dies hat den Vorteil, daß sich die Frontplatte in ihrem
Randbereich nicht wellen kann, was bei einer punktuellen Befestigung,
z.B. durch einzelne Schrauben, der Fall wäre. Die Winkelprofile 48 sind
ihrerseits mit Schrauben 52 an den Hohlkammerprofilen 2 und
Deckeln 4 befestigt.
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Die
Rückwand 6 ist
mittels seitlicher Halterungsprofile 54 an den Deckeln
befestigt, und zwar durch zwei Zapfenschrauben 56 je Deckel
(10), die durch Schraublöcher 58 in
den Deckeln von außen
zugänglich
sind, so daß die
Rückwand
jederzeit geöffnet
werden kann. Ein Vorteil der Befestigung mittels Zapfenschrauben
liegt darin, daß die
Rückwand 6 nach
Lösen von
zwei zu einem der Halteprofile 54 gehörigen Zapfenschrauben 56 türartig geöffnet werden
kann. Dies ist dahingehend vorteilhaft, daß kein Platz in der Einbautiefe
aufgrund eines Schlosses o.ä.
verlorengeht. Alternativ kann allerdings auch ein herkömmliches
Verschlußprinzip
mittels Vorreiber oder eine komplett verschraubte Rückwand eingesetzt
werden.
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10 zeigt eine umlaufende
Dichtung 60, die mit der zu öffnenden Rückwand 6 zusammenwirkt,
wenn diese z.B. mit den Zapfenschrauben 56 geschlossen
ist.
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Hohlkammerprofil
- 3
- Innenraum
(von 2)
- 5
- Halterungsarm
- 4
- Deckel
- 6
- Rückwand
- 8
- Vorderwand
- 10
- Innenraum
(von 1)
- 12
- Innenwand
(von 2)
- 14
- außenseitige
Wärmetauscherrippen
- 16
- innenseitige
Wärmetauscherrippen
- 18
- Befestigungsnut
- 20
- innere
Oberfläche
- 22
- Belüftungsöffnung
- 24
- Lüfter
- 26
- Lüftungsgitter
- 30
- Außenwand
(von 2)
- 32
- Befestigungskanal
- 34
- Befestigungskanal
- 36
- C-förmige Querschnittsbereich
- 3
8
- Haltenut
- 40,
40'
- Einschubteil
- 41
- Handgriff
- 42
- Führungsleiste
- 44
- Pfeil
- 48
- Winkelprofil
- 50
- Dichtung
- 52
- Schraube
- 54
- Halterungsprofil
- 56
- Zapfenschraube
- 58
- Schraubloch
- 60
- Dichtung