DE3710438A1 - Stufenweise zerlegbares, montagefreundliches gehaeuse - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein stufenweise zuerlegbares Gehäuse aus form­ beständigem Material, insbesondere für Labor und Experimentierzwecke, zur Aufnahme von elektrischen, mechanischen, strahlungserzeugenden und/oder strahlungsempfangenen Einrichtungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfach herzustellenden und in der Lagerhaltung und beim Versand wenig Platz beanspruchenden Ge­ häusetyp, insbesondere Kleingehäusetyp zu schaffen, der es bei hoher Sta­ bilität, Strahlungsdichtigkeit/Abschirmwirkung und Experimentier- und Montagefreundlichkeit gestattet, Bauelemente, insbesondere Durchführungs­ bauelemente in alle Seitenteile so einzubauen, daß sie einerseits beim Öffnen des Gehäuses grundsätzlich an ihrem Platz bleiben, anderer­ seits bei Bedarf mit geringem Aufwand entfernt, versetzt und/oder gegen andere Bauelemente ausgetauscht werden können.

Die Teilaufgabe, mehr als zwei Seitenteile zum Einbau von Durchführungsele­ menten zur Verfügung zu haben, beruht insbesondere auf dem speziellen Ver­ wendungszweck als elektronischem Kleingehäuse, das beispielsweise auf einer Seite direkt auf ein Meßgerät aufgesteckt wird, auf einer anderen die Signalzuführung enthält und auf weiteren Seitenteilen Platz für Ab­ gleichelemente, Stromzuführungen, Steuerleitungen etc. besitzen muß.

Es sind sehr viele unterschiedliche Gehäuse auf dem Markt. Betrachtet seien hier nur metallische Kleingehäuse, die für Experimentierzwecke in Frage kommen. Die beiden wohl am häufigsten verwendeten Gehäusetypen sind:
Typ A, Bodenteil mit hochgebogener Vorder- und Rückfront, über das beim Verschließen der ebenfalls U-förmig abgewinkelte Deckel, um 90° verdreht, gestülpt wird. Typ B, Gehäuse bestehend aus einem Bodenteil oder Chassis wie bei Typ A, das beim Verschließen in eine tunnelförmige Haube von recht­ eckigem Querschnitt geschoben wird. Beide Gehäusetypen sind zwar billig in der Herstellung, gestatten jedoch den Einbau von Durchführungselementen im allgemeinen nur auf Vorder- und Rückfront. Außerdem sind sie weder strahlungsdicht oder bequem zu öffnen noch bieten sie irgendeinen beson­ deren Vorteil für Montage, Experiment oder Lagerhaltung. Der dritte in Frage kommende Gehäusetyp ist rechteckig, schachtelförmig mit übergreifen­ dem Deckel. Die vertikalen Kanten sind im allgemeinen verlötet und der Deckel besitzt einen federnden Rand. Die Herstellung ist ebenfalls billig. Dichtheit, leichte Verschließbarkeit sind gegeben und es lassen sich Bau­ elemente in alle vier Seitenteile einbauen. Durch die geschlossene, nicht zerlegbare Form ist die Montage von Durchführungselementen in kleinere Ge­ häuse jedoch schwierig oder nicht möglich.

Als weitere Bauform sind die sog. "Sucoboxen" der Fa. Suhner zu erwähnen. Sie sind wegen ihrer Kleinheit auf Signalquellen oder signalverarbeitende Geräte direkt aufzustecken oder in Koaxialkabel einzufügen und bieten auch eine gute, elektrische Abschirmung, sind jedoch nicht dazu geeignet. Durch­ führungs- bzw. Abstimmelemente zuzuschalten, da hierfür praktisch kein Platz und vor allem auch keine planparallele Wand zur Verfügung stehen. Außerdem sind diese Boxen verhältnismäßig teuer.

Die oben gestellte Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung da­ durch gelöst, daß sie zusammengesetzt ist: Aus einem (horizontal angeordnet zu denkenden) Bodenteil (1 bis 1′′′), das eine parallel zur äußeren Beran­ dung und in deren Nähe umlaufende, mit einer geraden Anzahl von nach außen gerichteten Ecken versehene Nut (2) von konstanter Tiefe besitzt, und aus einzelnen, vertikal stehenden Seitenteilen (3 und 3′, im folgenden "Seiten­ teile Typ I" genannt), die an beiden vertikalen geradlinigen Enden eine gleiche Profilierung in Form von abgesetzten Kanten besitzen und mit ihrem unteren Ende in die Nut des Bodenteils passen, und aus ebensovielen anders­ artigen, einzelnen, vertikal stehenden Seitenteilen (4 bis 4 ^V, im folgenden "Seitenteile Typ II" genannt), die an beiden vertikalen, geradlinigen Enden eine gleiche, sich mit der Profilierung der Seitenteile Typ I verzahnende Profilierung in Form von abgesetzten Kanten (bei 4 bis 4′′′′) oder abgeboge­ nen Laschen (bei 4′′′′′) besitzen und mit ihrem unteren Ende, in der Reihen­ folge abwechselnd mit den Seitenteilen Typ I, in die Nut des Bodenteils passen, und aus einem Deckel (5) mit nach unten abgekantetem Rand, der über die oben horizontalen Berandungen der Seitenteile greift und dessen innere Kontur des Randes kongruent zur äußeren Kontur der Nut im Bodenteil ist, und aus mindestens einem Verbindungselement (6), das Bodenteil und Deckel lösbar in festem Abstand für das Verbleiben des Gehäuses im ge­ schlossenen Zustand verbindet, ohne hierfür notwendigerweise die Seiten­ teile einzubeziehen.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung weist der Gehäusetyp für die Lösung der gestellten Aufgabe mehrere vorteilhafte Eigenschaften auf, von denen die im folgenden zunächst dargestellten Eigenschaften (Punkte a bis i) unabhängig davon sind, ob dem Gehäuse ein einfacher oder verwendungsbedingt komplizierterer Grundriß zugrunde liegt, d. h. unabhängig davon sind, ob der Grundriß rechteckig oder z. B. sechseckig ist, ob die Seitenteile gleich oder verschieden stark sind, ob die Seitenteile eben oder in der horizonta­ len Ebene gekrümmt oder abgewinkelt sind:

• a) Die Verbindungselemente bestehen im Normalfall aus vertikal stehenden Profilstäben, die an den Enden je zwei Gewinde-Sacklöcher in Längsrich­ tung zur Verschraubung mit Bodenteil und Deckel enthalten. Bei kleine­ ren Gehäuseabmessungen reiche ein bis zwei Verbindungselemente aus, so daß das Öffnen bzw. Verschließen des Gehäuses mit geringem Aufwand, nämlich durch Lösen bzw. Anziehen der ein bis zwei deckelseitigen Schrauben zu bewerkstelligen ist, wobei zu beachten ist, daß sich Schrauben in vertikaler Richtung besonders leicht eindrehen lassen. Der im Unteranspruch 10 gekennzeichnete Schnellverschluß bietet die Möglichkeit noch geringeren Aufwandes beim Öffnen/Schließen, kombi­ niert mit dem Vorteil, daß der Innenraum frei von jeglicher Art von Verbindungselementen ist. Um z. B. einen Funktionstest durchzuführen, läßt sich das Gehäuse allein durch Überstülpen des Deckels provisorisch verschließen.
• b) Bei geöffnetem Gehäuse läßt sich eine beliebige Anzahl von Seitenteilen mit je einem Griff entnehmen, wobei die restlichen Seitenteile annä­ hend in ihrer ursprünglichen Lage fixiert bleiben (sofern man das Ge­ häuse nich stürzt). Dadurch werden einige an Gehäuse, insbesondere an Experimentiergehäuse zu stellende Forderungen in hervorragender Weise erfüllt. Zunächst ist nach Entnehmen der betreffenden Seitenwände die Einrichtung von allen Seiten in einem extrem großen Winkelbereich für die Montage, zum Löten, Abgleichen, zur Reparatur und Funktionsprüfung zugänglich, ganz besonders dann, wenn die Verbindungselemente zentral plaziert sind, oder ein Schnellverschluß verwendet wird. Ferner läßt sich aufgrund der Zerlegbarkeit sehr einfach und risikolos ein Durch­ führungselement in ein Seitenteil einbauen, da sich das entnommene Seitenteil problemlos spannen und bearbeiten läßt. Nicht zerlegbare Gehäuse müssen dagegen für die Bearbeitung als ganzes eingespannt wer­ den, beim Bohren z. B. besteht die Gefahr der Beschädigung durch den durchgleitenden Bohrer, das Bohrloch läßt sich innen nicht entgraten und es können Späne ins Innere des Gehäuses fallen und man hat außer­ dem oft keinen Platz, um einen Gabelschlüssel anzusetzen oder das Durch­ führungselement von innen durch das Loch zu stecken. In den erfindungs­ gemäß ausgebildeten Gehäusen lassen sich außerdem Durchführungselemente in einfachster Weise austauschen, indem man sie mitsamt dem Seitenteil gegen andere, bereits fertig in Seitenteile montierte Durchführungs­ elemente durch Stecken auswechselt.
• c) Durch die erfindungsgemäße Konstruktion steht ein Maximum an Wandfläche für die Montage von Durchführungselementen zur Verfügung, da die Sei­ tenwände bis in die vertikalen Kanten hinein frei von Befestigungspunk­ ten sind und die Überlappung durch Bodenteil und Deckel sehr gering ge­ halten werden kann.
• d) Bei Wahl einer geeigneten Verzahnung der Seitenteile an den vertikalen Enden, insbesondere nach Anspruch 3, und wegen des Übergriffs von Boden, teil und Deckel über die Seitenteile, sind die Gehäuse strahlungsdicht in dem Sinn, daß vom Herstellungsmaterial der Wandteile absorbierbare Strahlung an Verschlußkanten bzw. -ecken mindestens eine Umlenkung in einem abknickenden, schmalen Spalt erfahren muß, um das Gehäuse zu durchdringen. Es ist keine Schwierigkeit, durch aufwendigere Profilie­ rungen noch höhere Strahlungsdichtigkeit zu erzielen.
• e) Das erfindungsgemäß hergestellte Gehäuse ist nach Maßgabe der Wandstärken stabil gegen Druck, Scherung und Verwindung. Der Grund hierfür liegt im wesentlichen darin, daß äußere Kräfte von den betroffenen Seitenteilen über die Verzahnungen auf die benachbarten, im Winkel hierzu stehenden, Seitenteile übertragen werden und daß innere Kräfte von den überlappen­ den Rändern des Bodenteils und des Deckels aufgenommen werden.
• f) Die Fertigung des Gehäuses ist verhältnismäßig einfach. Alle Wandelemente lassen sich im allgemeinen durch die bei genügend hoher Stückzahl billi­ gen Verfahren Tiefziehen und Stanzen herstellen; nur wenn auf hohe Dich­ tigkeit gegen Strahlung Wert gelegt wird, muß man bei komplizierterem Grundriß gegebenenfalls die Seitenteile vom Profilstrang (4′Fig. bis 4′′′) schneiden. Auch die Verbindungselemente brauchen nur vom Profilstab ge­ schnitten und mit je zwei Gewindelöchern versehen zu werden.
• g) Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Konstruktion bestehen darin, daß bei der Produktion eines Sortiments für die sich nur durch ihre Höhe un­ terscheidenden Gehäuse allein unterschiedliche Seitenteile hergestellt werden müssen, Bodenteil und Deckel können übernommen werden.
• h) Außerdem lassen sich die Gehäuse in völlig zerlegtem Zustand praktisch zweidimensional in Folie schweißen und somit sehr platzsparend lagern und verschicken.
• i) Durch die in Anspruch 14 und 15 beschriebenen Verbindungsmöglichkeiten der Gehäuse untereinander lassen sich mechanisch stabile und äußerst ein­ fach zu montierende dreidimensionale Anordnungen von Gehäusen aufbauen. Die Einrichtungen in den Gehäusen sind zunächst völlig voneinander ge­ trennt, lassen sich jedoch beliebig über Durchführungsbauelemente oder Fenster miteinander verbinden. Dabei ist insbesondere an eine Anwendung in der Hoch- und Höchstfrequenztechnik gedacht, wo gut gegeneinander abgeschirmte Funktionseinheiten (Vorverstärker, Verstärker, Filter, Über­ trager etc.) miteinander verkoppelt werden, und zwar möglichst ohne Ver­ wendung von teuren und mit Übergangswiderständen und Kapazitäten behaf­ teten Steckern.

Die Ausgestaltungen gemäß den Unteransprüchen 2 bis 7 entsprechen Bauformen, die konstruktiv immer einfacher werden durch zunehmende Einführung von rech­ ten Winkeln und von vierzähligen Symmetrieachsen. Das hat zur Folge, daß parallel dazu die Anzahl der Möglichkeiten ansteigt, mit der sich exzent­ risch in Seitenteile montierte Durchführungselemente umordnen lassen. Um­ ordnung geschieht: durch Drehen um die Normalen durch Flächenmitten (Typ I um 90° und 180°, Typ II nur um 180°), durch Wenden um horizontale und ver­ tikale in ebenen Seitenteilen verlaufende zweizählige Drehachsen, durch Ver­ tauschen von Seitenteilen gleichen Typs und durch Umsetzung im Ring (in der Nut),vorausgesetzt, es ergibt sich eine neue Anordnung gegenüber den Ver­ bindungselementen. Die Anordnungsvariabilität bietet in der Praxis den Vor­ teil, schon montierte Durchführungselemente auf sehr einfache Weise gegen­ über einer z. B. im Inneren schon bestehenden Einrichtung richtig zu posi­ tionieren oder die Anordnung der Bedienungs- und Durchführungselemente des Gehäuses an eine von außen vorgegebene Geometrie, z. B. an die mit Buchsen versehene Frontplatte eines Gerätes, anzupassen.

Ebene Seitenteile Typ I der Ansprüche 2 bis 9 sind flach quaderförmig und daher besonders einfach und billig herzustellen. Überzählige Exemplare könnten einer Lieferung unter Berechnung geringer Mehrkosten beigefügt werden, außerdem sind diese Seitenteile auf einfache Art und Weise im Baukastensystem durch Spezialausführungen, z. B. mit Lüftungsschlitzen, mit vorgebohrten Löchern, mit fertigmontierten Bauelementen oder in Form von Kühlblechen, Sichtfenstern, optischen Bauelementen, Platinen, be­ schrifteten Wandteilen etc. anzubieten.

Gemäß Anspruch 11 ist ein erfindungsgemäß hergestelltes Kleingehäuse be­ sonders für den elektronischen Aufgabenbereich Labor geeignet. Das geringe Gewicht gestattet einerseits das direkte Aufstecken auf Quell- oder Empfangsgeräte oder das Einfügen in ein Kabel. Die Ausführung in Aluminium mit Kontaktleiste gewährleistet gute Abschirmwirkung gegen elektrostati­ sche, niederfrequente elektrische und hochfrequente elektromagnetische Felder sowie einwandfreien Massekontakt. Andererseits ist dieses Gehäuse groß genug, um häufig verwendete Bauteile wie Mehrgangpotentiometer, Dreh­ kondensatoren, Schalter, Stecker, kleine Batterien, kleine Platinen sowie passive und/oder aktie Schaltkreise aufzunehmen. Die Befestigung von Mon­ tagehilfen wie z. B. von Platinen, Blechen oder Lötstützpunkten in annähernd jeder beliebigen Lage läßt sich auf einfache Weise durch den in Anspruch 13 beschrieben, L-förmigen Einsatz erreichen. Er gestattet ferner die Unter­ teilung des Gehäuses durch Bleche.

Abb. 1 Mögliche Ausführungsformen des Bodenteils.

Abb. 2 Mögliche Verzahnungen von Seitenteilen Typ I mit Seitenteilen Typ II.

Abb. 3 Horizontler Schnitt durch ein Gehäuse mit komplizierterem Grund­ riß nach Anspruch 2.

Abb. 4 Ein Gehäuse nach Anspruch 3, ähnlich in der Ausführung wie das in Anspruch 11 beschriebene Gehäuse.

Abb. 5 Ein L-förmiger Einsatz nach AnspruchAbb. 13.

Abb. 6 Horizontale und vertikale Verbindungen von Gehäusen nach Anspruch 14 und 15.

Claims (15)

1. Stufenweise zerlegbares Gehäuse aus formbeständigem Material, insbeson­ dere für Labor- und Experimentierzwecke, zur Aufnahme von elektrischen, mechanischen, strahlungserzeugenden und/oder strahlungsempfangenden Einrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß es zusammengesetzt ist:
Aus einem (horizontal angeordnet zu denkenden) Bodenteil (1 bis 1′′′), das eine parallel zur äußeren Berandung und in deren Nähe umlaufende, mit einer geraden Anzahl von nach außen gerich­ teten Ecken versehene Nut (2) von konstanter Tiefe besitzt,
und aus einzelnen, vertikal stehenden Seitenteilen (3 und 3′, im folgenden "Seitenteile Typ I" genannt), die an beiden vertikalen geradlinigen Enden eine gleiche Profilierung in Form von abgesetzten Kanten be­ sitzen und mit ihrem unteren Ende in die Nut des Bodenteils passen,
und aus ebensovielen andersartigen, einzelnen, vertikal stehenden Seitenteilen (4 bis 4′′′′′, im folgenden "Seitenteile Typ II" genannt), die an beiden vertikalen, geradlinigen Enden eine gleiche, sich mit der Profilierung der Seitenteile Typ I verzahnende Profilierung in Form von abgesetzten Kanten (bei 4 bis 4′′′′) oder abgebogenen Laschen (bei 4′′′′′) besitzen und mit ihrem unteren Ende, in der Reihenfolge abwechselnd mit den Seitenteilen Typ I, in die Nut des Bodenteils passen,
und aus einem Deckel (5) mit nach unten abgekantetem Rand, der über die oberen, horizontalen Berandungen der Seitenteile greift und dessen innere Kon­ tur des Randes kongruent zur äußeren Kontur der Nut im Bodenteil ist,
und aus mindestens einem Verbindungselement (6), das Bodenteil und Deckel lösbar in festem Abstand für das Verbleiben des Gehäuses im geschlossenen Zustand verbindet, ohne hierfür notwendigerweise die Seitenteile einzubeziehen.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile Typ I keine Profilierung an den vertikalen Enden besitzen, sondern dort rechtwinklig beschnitten sind.

3. Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es einen recht­ eckigen Grundriß hat und die Seitenteile Typ II an beiden vertikalen Enden nur je eine einzige, im horizontalen Schnitt rechtwinklige Ab­ kantung (bei 4) besitzen, deren Breite horizontal/parallel zu diesen Seitenteilen kleiner oder gleich der Dicke der Seitenteile Typ I ist.

4. Gehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es einen quadrati­ schen Grundriß hat, und daß die Nut im Bodenteil quadratische Konturen und überall die gleiche horizontale Breite besitzt.

5. Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile Typ I eben und quadratisch sind, d. h. vertikal und horizontal längs des Seitenteils die gleichen Abmessungen haben.

6. Gehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile Typ I quadratisch sind.

7. Gehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile Typ I quadratisch sind.

8. Gehäuse nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Bodenteil, Deckel und die Seitenteile aus einem elektrisch gut leitenden Material, insbesondere aus Metall hergestellt sind.

9. Gehäuse nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Bodenteil, Deckel und die Seitenteile aus elektrisch leitendem und weichmagneti­ schem Material hoher Permeabilität hergestellt sind.

10. Gehäuse nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es im Inneren kein Verbindungselement enthält, sondern durch mindestens eine, von außen über Bodenteil und Deckel greifende, Bodenteil und Deckel gegenein­ anderdrückende Spange im verschlossenen Zustand gehalten wird.

11. Gehäuse nach Anspruch 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Klein­ gehäuse mit einer Masse von weniger als etwa 100 g ist, daß seine Wand­ elemente aus Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium bestehen und daß die Nut des Bodenteils im allgemeinen Klemmwirkung besitzt, letztere insbesondere durch Ausbildung der Nut im Bodenteil (1′′) mithilfe einer umlaufenden, federnden Kontaktleiste.

12. Gehäuse nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des Deckels ein zweites Bodenteil verwendet wird.

13. Gehäuse nach Anspruch 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einem nach der Seite und/oder nach oben entnehmbaren, L-förmigen Einsatz (12) ausgestattet ist, dessen horizontal und vertikal angeordnete flächen­ hafte Schenkel mit einem Raster von Nuten in drei zueinander orthogo­ nalen Richtungen versehen sind, zum Zweck des Einsteckens und Fixierens von Bauelementen und/oder mechanischen Montagehilfen.

14. Gehäuse nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in ihm ein Seitenteil oder mehrere oder alle Seitenteile durch spezielle Ver­ bindungsteile (14, 15) ersetzt sind, die jeweils aus zwei mit ihren Außenflächen gegeneinandergekehrten und so im Abstand von mindestens der Dicke des Deckelrandes miteinander verbundenen Seitenteilen oder aus einem dieser Anordnung entsprechenden massiven Formteil bestehen, wodurch sich bei Verwendung von n Verbindungsseitenteilen (höchstens) n + 1 Gehäuse durch Aufsetzen und Befestigen der Deckel seitlich mit­ einander verbinden lassen.

15. Gehäuse nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß auf seinem Deckel ein zweites Bodenteil befestigt ist oder stattdessen ein dieser Anordnung von Deckel und Bodenteil entsprechendes massives Formteil (13) benutzt wird, wodurch ein weiteres Gehäuse vertikal mit dem ursprüng­ lichen Gehäuse verbunden werden kann.