DE2302988C3 - Schränk für elektrische und elektronische Einrichtungen - Google Patents

Description

40

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schrank für elektrische und elektronische Einrichtungen mit einem unteren und einem oberen, seinen Grundriß definierenden Rahmen und mit einem die Seitenwände und die Rückwand des Sehrankes bildenden. U-förmig gebogenen Mantelteil.

Ein solder Schrank ist aus dem DT-Gbm 7 029 180 bekannt. Das Mantelteil dieses bekannten Schlankes ist aus einem Blech gebogen. Der untere Rahmen, auf den das Mantelteil aufgesteckt ist. weist die Form einer quaderförmigen flachen Wanne auf. an deren Rückwand und Seitenwände die unteren Abschnitte der Rückwand und der Seitenwände des Mantelteiles unmittelbar anliegen. Der untere Rahmen und das Manleiteil sind fest miteinander verbunden. Das obere Rah nienteil we.st dieselbe Form auf wie das untere und ist lose auf das Mantelteil aufgesteckt, derart, daß seine Rückwand und seine Seitensände an einem oberen Randabschniit des Manteliciles anliegen. Dabei ist das Mantelteil an seinem oberen Rand senkrecht zum R.ili menteil nur in einer Richtung abgestützt, so daß. wenn der Schrank Erschütterungen ausgesetzt ist. zumindest die Seitenwände in ihren; ;.'bereu Abschnitt ungehindert nach innen oder außen schwingen können. ;.i die Biegesteifigkeit eines lediglich aus einem gebogenen Blech bestehenden, U-förmigen Mantelteiles verhältnismäßig gering ist.

Bei dem bekannten Schrank werden daher die Erschütterungen, denen der Schrank ausgesetzt ist, weitgehend auf die in dem Schrank angeordneten elektrischen oder elektronischen Einrichtungen übertragen, was deren Funktion beeinträchtigen kann, umgekehrt kann der Schrank durch eingebaute Einrichtungen, wie beispielsweise einen verhältnismäßig großen Netziransformator, zu mechanischen Schwingungen im Rhythmus der Netzfrequenz angeregt werden, die einerseits zu einer ständigen Geräuschbelästigung des Benutzers und andererseits wieder zu einer Beeinträchtigung der Funktion der in dem Sehrank angeordneten Geräte führen können. Zwar könnten solche Schwingungen durch die Wahl größerer Wandstärken des Mantelteiles und/oder zusätzliche Rahmenkonstruktionen oder Versteifungen weitgehend unterdrückt werden, wie es beispielsweise aus der DT-PS I 227 625 bekannt ist, jedoch würde dadurch das Gewicht des Schrankes beträchtlich erhöht, seine Herstellung verteuert und seine Verwendungsmöglichkeit erheblich eingeschränkt.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Schrank der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß er bei einfachem Aufbau und geringem Gewicht eine hohe Stabilität und Schwingungsdämpfung aufweist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Mantelteil aus einer an den Rahmen befestigten Sandwichplatte mit aus Metall bestehenden Deckschichten und einem zwischen den Deckschichten angeordneten wabenförmigen Kern besteht.

Durch die Verwendung von .Sandwichplatten, die bei vorgegebenen Gesamtgewicht eine deutlich höhere Biegesteifigkeit aufweisen als einfache Bleche, und die Befestigung des Mantelteiles an dem oberen i.nd an dem unteren Rahmen, wird ein Schrank erzielt, der sich bei geringem Gewicht und einfachem Aufbau durch eine sehr hohe Stabilität auszeichnet. Insbesondere werden durch diesen Aufbau Schwingungen, wie sie sonst angelegt werden konnten, vollständig unterdrückt, so daß eine besonders gute Schonung der in dem Schrank enthaltenen Geräte gewähr'eistct ist. Das geringste Gewicht des Schrankes ermöglicht dabei /ahlreiche Anwendungen, insbesondere als Elektronikschrank für Flugzeuge, bei denen es auf besonders grolle Stabilität bei leichtem Aufbau ankommt. F.s ist zwar aus der DT-AS 1 227 b25 bereits bekannt, den oberen und den unteren Rahmen eines Schrankes für elektrische Geräte fest mit den Seilenwänden des Schrankes zu verbinden, jedoch bestehen bei dem bekannten Schrank Rückwand und Seitenwände aus einzelnen Blechen. In diesem Fall ist es erforderlich, die Seitenwände durch zusätzliche l'rofilierungen oder an den .Seitenwand, η befestigte Eckpfosten und gegebenenfalls zusätzliche l'rofilschienen, die innerhalb des Schrankes entstehende Kräfte aufnehmen und auf die Rahmen übertragen, zu verstärken, was sowohl den I lersiellungsaufwand als auch das Gewicht eines solchen Schrankes beträchtlich erhöht.

In der DT-OS 1947 399 ist ein Schrank für elektronische Geräte beschrieben, bei dem die Seiten- und Rückwände aus einzeln zusammengesetzten Platten bestehen, die sandwichartig aus metallischen Deckschichten und zwischen diesen angeordneten wellenförmig profilierten Lagen, die durchgehende Kühlkanäle bilden, aufgebaut sind. Der Schrankmantel ist hier weder aus einem Stück U-förmig gebogen, noch weist die Zwischenlage der Sandwichplatte die be-

sonders die Stabilität und die Schwingungsunterdrückung fördernde Wabenform auf.

Ferner ist aus dem DT-Gbm 1 766 166 ein Schrank bekannt, bei dem die Vorderwand, der Boden und die Rückwand einerseits und die Seitenwände und die Dekkc des Schrankes andererseits durch je ein U-förmiges Teil gebildet werden. Beide Teile sind identisch ausgebildet und können zu einem geschlossenen, quaderförmigeri Schrank zusammengesteckt werden. Dabei greifen jeweils die Ränder an den Enden der Schcnkefder U-förmigen Teile in Nuten der den Boden bzw. die Decke des Schrankes bildenden Abschnitte der U-Iörniigen Teile ein. während die beiden Teile längs der vertikalen Ecken des Schrankes lediglich aneinander anliegen. Die U-förmigen Teile bestehen aus vollem Kunststoff und sind keine U-förmig gebogenen Sundwichplatten. Ein solcher Schrank ist für elektrische und elektronische Einrichtungen nicht geeignet, weil sein Inneres nicht ohne weiteres zugänglich ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorlie- ao genden Erfindung ist die Innenschicht der Sandwichplatte im Bereich der Ecken des Schrankes nach außen gebogen und der wabcnförmige Kern gequetscht, derart, daß der auf der Oberfläche der Außen- und der Innenschicht gemessene Abstand zwischen zwei auf je einer Seite der Ecke angeordneten Bezugspunkten etwa gleich ist und die Wabenstruktur zu beiden Seiten der Ecke nicht merklich gestört ist. Auf diese Weise ist es möglich, aus einer Sandwichplatte ein U-förmig gebogenes Mantelleil ohne großen Arbeitsaufwand zu bilden, bei dem die Deckschichten auch im Bereich der Ecken einen ungestörten Verlauf haben und alle vorleilhal'ten Eigenschaften von Sandwichplatte!! erhalten bleibi'i.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

E i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines SJuiinkes nach der Erfindung,

l· i g. 2 den Schrank nach I- i g. I mit auseinandergezogenen Teilen,

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-J durch Abschnitte des Schrankes nach I⁷ i g. 1 in vergrößertem Maßstab, der Einzelheiten der vorderen und hinteren oberen Ecken veranschaulicht.

F ig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 durch den Schrank nach F i g. I in vergrößertem Maßstab.

F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 durch ilen in I⁷Ig. 4 dargestellten unleren Abschnitt des Schrankes nach E ig. !,

F i j;. ^h "inen Schnitt längs der Linie fc-fa durch eine der vorderen Ecken des Schrankes nach F i g. 1 und

E i g. 7 und 8 Schnitte ähnlich E i g. b. die Varianten des in E i g. 6 aargestellten Erontrahmeiueiles zeigen.

i>er in den E i g. I und 2 als Beispiel dargestellt Schrank 10 umfai.it ein Mantelteil 12 das die Seitenwände 14 und 16 und die Rückwand 18 des Sehrankes bildet Das Mantelteil 12 besteht aus einer Sandwichplatte mit metallischen Außeuschichten und einer dazwischen angeordneter, aus Metall bestehenden Wabenstruktur. Vorzugsweise bestehen die Außensehichlen und die Wabenstruktur aus¹ Aluminium und sind beisnielsweise durch Kleben miteinander verbunden. In manchen Fällen k._;:m der Kern der Sandv ichplatte auch aus mehreren Schichten bestehen, beispielsweise einet Schicht aus einet metallischen Wabenstruktur und einer Schicht aus einem harten Schaumkunststoff, /wischen dem 1 eine plattcnföt niige Trennschicht an

l i

Das Biegen einer Sandwichplatte in Formen, wie sie zur Herstellung des erfindungsgemäßen Schrankes benötigt werden, ist in der gleichrangigen Patentanmeldung P 23 02 989.2-25 beschrieben. Nach den Lehren dieser Patentanmeldung kann eine ebene metallische Waben-Sandwichplatte abgekantet werden, so daß ein Ecken aufweisendes Teil entsteht, indem die innere Außenschicht nach außen gebogen wird, um die Wabenstruktur zwischen den Außenschichten im Bereich der Biegestelle zu zerquetschen. Die Biegungen der inneren und äußeren Schichten sind derart, daß der auf der Oberfläche gemessene Abstand zwischen zu beiden Seiten der Biegestelle liegenden Bezugspunkten auf der Innenseite und der Außenseite gleich sind, so daß die Waben-Sandwichplatte zu beiden Seiten der Biegestelle nicht merklich gestört ist, sondern eben bleibt und ihre normalen Festigkeitseigenschaften behält. Solche Biegestellen sind an den hinteren Ecken des Schrankes in den F i g. 2 und 4 dargestellt.

Vor dem Biegen wird das Mantelteil 12 als ebene Platte hergestellt. Es wird am oberen und unteren Rand, ausgenommen im Bereich der Biegestellen, mit aus Aluminium bestehenden Abschlußleisten versehen. Diese Abschlußleisten verstärken die Ränder des Schrankes und dienen dazu, eine dauerhafte Befestigung zu erzielen. Zusätzliche Ausschnitte für Anschlußstecker. Lüftung usw. werden auch mit Randleisten oder Blöcken aus Aluminium versehen, um einen brauchbaren Abschluß an den Rändern der Außenschichten zu erzielen. Den übrigen Raum zwischen den Außensehiehlen füllt der wabcnförmige Aluminiumkern -UiS, an dem die ebenfalls aus Aluminium bestehenden Außenschichten der Sandwichplatte befestigt sind.

Solange die Platte eben ist, kann sie geprüft und leicht bearbeitet werden. Beispielsweise können Einsätze angebracht und befestigt, Ausschnitte hergestellt, Schraubenlöchcr gebohrt und mit Gewinde versehen werden.

Nachdem das Mantelteil gebogen worden ist, wird es in der vorgesehenen Form mit Hilfe eines oberen und eines unteren R;.hmens 20 bzw. 22 gehalten. Wie aus den E i g. 2 und 3 ersichtlich, hat der obere Rahmen 20 eine rechteckige Gestalt und eine solche Größe, daß er den inneren Abmessungen des fertigen Schrankes gleich ist. Der Rahmen hat ein Winkelprofil und wird von Scherbolzen 24 durchsetzt, die in die Randleiste 26 eingreifen, die am oberen Rand der Rückseite zwischen den Außenschichten der Sandwichplatte angeordnet ist. Im Bereich der Seitenteile und des rückwärtigen Teiles des oberen Rahmens 20 ist eine Vielzahl solcher Seherbolzen 24 angeordnet, die in entsprechende Teile am oberen Rand des Mantelteiles 12 eingreifen. Diese Bolzen halten das Manteltcil in der gewünschten Form.

In gleicher Weise ist eier untere Rahmen 22 im Innern des Mantelteiles 12 an dessen unterem linde angeordnet. Bei normaler Belastung können auch den unteren Rahmen Scherbolzen 24 durchdringen und in Abschlußleisten am unteren Rand des Mantelleiles 12 eingreifen. Bei höheren Belastungen, füi die der erfindungsgemäße Schrank vornehmlich bestimmt ist, sind Spannbnl/en 28 vorgesehen, deren Köpfe an den Innenll.'iehen der Schenkel des unteren Rahmens 22 anliceui, welche die Schenkel nach außen durchdringen und in Abschlußleisten 30 und 32 eingeschraubt sind, die am unteren Rand der Seitenwände 14 und 16 sowie am unteren Rand der Rückwand 18 angeordnet sind. Diese Spannbolzen 28 ziehen den untcici' Rand des Maiuelteil's 12 in Form und halten ihn fest. Um selbst

schwersten dynamischen Belastungen standhalten /u können, sind am unteren Kanu des Mantelteiles i2 und am unteren Rahmen 22 zusätzliche Bolzen vorhanden. .Sclierbolz.cn 34 liegen mit ihren Köpfen in Vertiefungen, die an der Außenseite des Mantelteiles 12 in der unteren Abschlußleiste angebracht sind, und durchdringen diese Absehliißleistc und den unteren Rahmen 22. An dec Innenseite des Rahmens sind sie mit Spannmut· lern versehen, wie es F i g. 4 zeigt. Auf diese Weise wird eine sehr feste und sichere Verbindung zwischen dem Mantelteil 12 und dem linieren Rahmen 22 erzielt. Im Bereich der F.cken weist der untere Rahmen 22 außerdem Bohrungen 36 auf. die das Festschrauben des gesamten Schrankes auf einer geeigneten Grundfläche gestatten. Bei dynamischen Belastungen wird Vorzugsweise auch der obere Rahmen mi'. 1 ragenden Teilen der Umgebung verbunden. Diese beiden Rahmen, nämlich der obere Rahmen 20 und der untere Rahmen 22. an denen das Mantelteil 12 befestigt ist. ergeben eine einheitliche starre Struktur. Um das obere Knde des ^a° Schrankes nach außen abzuschließen, ist ein Deckel 38 vorgesehen, der auf dein oberen Rahmen 20 und den oberen Rändern des Mantelteiles 12 aufsitzt.

Wie aus F i g. F i g. 2 ersichtlich, sind die senkrechten Ränder der linken und rechten Seiienwände 14 und 16 des Mantelteiles 12 mit Randleisten 40 und 42 verschen, die zwischen den Außenschichten der Sandwichplatte angeordnet sind und an den wabcnlörmigcn Kern angrenzen. F i g. 6 läßt die Randleiste 42 genauer erkennen. Die Randleisten 40 und 42 weisen je eine Nut 46 bzw. 44 auf. Die Nuten 44 und 46 haben parallele Seitenwände und nehmen die Federn auf. die an Frontrahmentcilen angebracht sind.

Bei der in den F i g. 2 und 6 dargestellten bevorzugten Alisführungsform haben die Frontrahmenteile 48 und 50 einen L-förmigen Querschnitt und bilden eine Feder 52, die in die Nut 44 eingreift. Die beiden Frontrahrnenteile 48 und 50 werden so eingestellt, daß die Tiefe des Schrankes den richtigen Wert annimmt. Danach werden die Frontrahmenteile mit Hilfe von Nieton 54 und vorzugsweise zusätzlicher Verklebung befestigt. Danach wird eine Tür 56 an dem Frontrahmenteil 50 mit Hilfe geeigneter Scharniere angeschlagen. Die Tür bildet einen den Zugang zum Inneren des Schrankes ermöglichenden Abschluß.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 7 weist das Rahmenteil 58 eine Feder 60 auf. die an einer Schiene 62 befestigt ist. Diese Teile sind durch Sehrauben miteinander verbunden, die in den Bohrungen der Schiene 62 ausreichend Spiel haben, um eine justierung der Schiene zu ermöglichen. Aul diese Weise kann die von den Schienen fo2 begrenzte Türöffnung an die Breite der Tür angepaßt werden.

Bei der in F 1 g. 8 dargestellten Ausfühiungsform hat das I ionirahmcileil 64 eine Breite, die der Dicke ties Manielieiles gleich ist. Eine solche Anordnung ist vorleilhalt, wenn mehrere Türen vorgesehen werden oder wenn eine minimale Dicke des Aufbaues angestrebt wird. Bei den Ausfiihrungsformen nach den F i g. 7 und 8 werden wiederum nach dem Ausrichten der Rahmenteile die Federn ^|ri ^¹-'¹¹ Nuten mittels Nieten und vorzugsweise durch zusätzliches Verkleben befestigt, wie es schon für die Ausfühiungsform nach F i g. b beschrieben worden ist.

Ks ist ersichtlich, daß bei dem beschriebenen Aufbau iles Schrankes das Mantclteil 12, das aus einer einzigen, zur Bildung der Seiten- und Rückwände des Schrankes gebogenen Platte besteht, das alle Belastungen hauptsächlich aufnehmende Element des Schrankes bildet.

Die Fronirahmenteile nehmen einen Anteil der Last auf und dienen weiterhin dazu, die Frontseite des Schrankes zu bilden und die Türöffnung zu begrenzen. Wenn der Schrank extremen Vibrationen ausgesetzt ist. verstärken die Frontrahmenteile die Scitcnwände des Schrankes. insbesondere wenn der Schrank durch von Seite zu Seite gerichteten Vibrationen angeregt wird. Die Frontrahmenteile sind auch mit dem unteren Rahmen 22 verschraubt, um einen einheitlichen Aufbau zu gewährleisten und dadurch die Steifigkeit zu erhöhen. Die Belastbarkeit und Stabilität des Mantelteiles 12 beruht auf dem Sandwich-Aufbau und der Tatsache, daß es aus einem einzuigen Materialteil besieht, das eine hohe Biege- und Scherfestigkeit aufweist.

Der Schrank 10 ist demnach in einer solchen Weise aufgebaut, daß er in der Herstellung wirtschaftlich und troizdcm geeignet ist, dynamische Belastungen wie Stöße und Schwingungen aufzunehmen. Weiterhin werden Störungen durch hochfrequente und elektromagnetische Felder auf ein Minimum reduziert. Einfache Abwandlungen der Rahmen- und Mantelteile ermöglichen es, dem Schrank verschiedene Formen und Abmessungen zu geben, um den verschiedensten Anforderungen hinsichtlich der aufzunehmenden Geräte oder Ausrüstungen, der Lastverteilung, der Schrankform, der Befestigung des Schrankes am oberen und unteren Ende sowie der Umweltbedingungen zu genügen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   !. Schrank für elektrische und elektronische Einrichtungen mit einem unteren und einem oberen, seinen Grundriß definierenden Rahmen und mit einem die Seitenwände und die Rückwand des Sehrankes bildenden U-förmig gebogenen Mantelteil, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelteil (12) aus einer an den Rahmen (20 und 22) befestigten Sandwichplatte mit aus Metall bestehender. Deckschichten und einem zwischen den Deckschichten angeordneten wabenförmigen Kern besteht.
2. 2. Schrank nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschicht der Sandwichplatte im Bereich der Ecken des Schrankes (10) nach außen gebogen und der wabenförmige Kern gequetscht ist. derart, daß der auf der Oberfläche der Außen- und der Innenschicht gemessene Abstand ao zwischen zwei auf je einer Seile der Ecke angeordneten Bezugspunkten etwa gleich ist und die Wabenstruktur zu beiden Seiten der Ecke nicht merklich gestört ist.
3. J. Schrank nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelteil (12) mit den Rahmen (20 und 22) durch ßefes;igungsglieder (24) verbunden ist. die den Rühmen durchdringen und im Mantelteil befestigt sind.
4. 4. Schrank nach einem der vorhergehenden An- So sprüche. dadurch gekennzeichnet, daß das Mantel· teil (12) an den Stirnseiten seiner die Seilenwände (14 und 16) bildenden Abschnitte /wischen dun Deckschichten angeordnete Randleisten (40 und 42) aufweist, mit denen insbesondere eine Türöffnung begrenzende 1 ^;rontrahmenteil (48 und 50) formschlüssig in Eingriff stehen.