Telefax (07042) 9728 - 1 1 und 9728 - 22 18369 - h/ch 22. Januar 2010
RITTAL GmbH & Co. KG Auf dem Stützelberg
35745 Herborn
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Gehäuse
Die Erfindung betrifft ein Gehäuse, welches zur Aufnahme von insbesondere elektrischen Schaltkomponenten dient, bestehend aus einem Gehäusekorpus, einem Deckel und einer Dichtung zwischen dem Gehäusekorpus und dem Deckel, wobei der Deckel mit Befestigungselementen am Gehäusekorpus befestigt ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Umrüstung einer Dichtung eines derartigen Gehäuses.
Derartige Gehäuse, die auch als Klemmkästen bezeichnet werden oder im industriellen Umfeld als Tastergehäuse Verwendung finden, sind in verschiedenen Größen und Ausführungsformen bekannt und werden insbesondere für die Unterbringung von elektrischen Schaltkomponenten oder Unterverteilungen benötigt.
Derartige Gehäuse sind in vielfältigen Ausführungen aus dem Stand der Technik bekannt. Neben Gehäuseausführungen aus Kunststoff sind auch häufig Ausführungsformen aus Metall, insbesondere aus Aluminium, verzinktem Blech oder Edelstahl verwendet.
Häufig genügen diese Gehäuse nicht den hohen Hygieneanforderungen, wie sie beispielsweise von der Lebensmittelindustrie vorgegeben werden. So sind beispielsweise diese Gehäuse schwer zu reinigen, da zwischen Gehäusedeckel und Gehäusekorpus ein Spalt besteht, in dem sich sehr schnell Schmutz ansammeln kann. Die Dichtungen sind oft als geschäumte Polyurethan-Dichtung ausgeführt, welche nur eine geringe Beständigkeit gegenüber Reinigungs- und/ oder Desinfektionsmitteln aufweisen. Zudem neigen derartige Dichtungen zu einer gewissen Flüssigkeitsaufnahme. Ein weiterer Nachteil resultiert beispielsweise auch aus der Verwendung von Kreuzschlitzschrauben als Befestigungselemente. Schmutz kann sich hier leicht festsetzen. Zudem können, insbesondere in Bereichen mit hohem Kontaminationspotenzial infolge von Spritzwasser bzw. spritzenden Flüssigkeiten, aufgrund der üblichen Gehäuseformen Flüssigkeiten nicht definiert ablaufen, so dass diese teilweise am Gehäuse antrocknen. Daher ist die Verwendung dieser Gehäuse insbesondere in Bereichen mit hohen Hygiene-Anforderungen, wie beispielsweise innerhalb der Lebensmittelindustrie oder aber auch in Reimraumbereichen, nur bedingt geeignet.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Gehäuse-Konzept bereitzustellen, das insbesondere höheren Hygiene-Anforderungen gerecht wird.
Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Umrüstung von bestehenden Gehäusen, welche zur Aufnahme von insbesondere elektrischen Schaltkomponenten dienen, bereitzustellen, welches es erlaubt diese hinsichtlich höherer Hygiene-Anforderungen zu qualifizieren.
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass an der Gehäuseseite mit der Dichtung ein spaltfreier Übergang zwischen den Seitenteilen des Gehäusekorpus und dem Deckel ausgebildet ist.
Damit kann ein glatter Übergang zwischen Gehäusekorpus und Deckel realisiert werden, so dass dieses Gehäuse gegenüber den sonst üblichen Klemm- oder Tastergehäusen leicht zu reinigen ist. Schmutz kann sich nicht mehr zwischen dem Deckel und dem Gehäusekorpus festsetzen. Derart ausgeführte Gehäuse sind besonders reinigungsfreundlich und genügen daher höheren hygienischen Anforderungen, wie sie beispielsweise im Bereich der Lebensmittelindustrie oder in Reinraumbereichen, z. B. in der Halbleiterfertigung, bestehen.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist die Dichtung einstückig ausgelegt und weist einen Klemmabschnitt und einen Aufsteckabschnitt auf, wobei der Klemmabschnitt außen am Gehäuse den fugenlosen Übergang zwischen Gehäusekorpus und Deckel ausbildet. Dabei ist der Klemmabschnitt im Wesentlichen flach ausgeführt und füllt den Bereich zwischen Deckel und Gehäusekorpus vollständig aus, so dass eine ausreichende Dichtung gewährleistet ist. Der Aufsteckabschnitt dient zur Fixierung der Dichtung am Gehäusekorpus oder am Deckel. Die einstückige Ausführung der Dichtung bietet einerseits umlaufend eine optimale Dichtfunktion und ist andererseits hinsichtlich eines Austauschs der Dichtung vorteilhaft.
Zum Toleranzausgleich ist in einer Ausführungsvariante vorgesehen, dass der Klemmabschnitt der Dichtung beim Befestigen des Deckels an den Gehäusekorpus gepresst ist und leicht gegenüber der Außenkontur des Deckels und des Gehäusekorpus nach außen gewölbt ist. Die leichte Außenwölbung der Dichtung ist weiterhin besonders reinigungsfreundlich, da Spalten oder Fugen verhindert werden.
Eine besonders einfache Montage der Dichtung wird erreicht, wenn die Dichtung mit dem Aufsteckabschnitt auf Stege des Gehäusekorpus aufsteckbar ist, wobei die Stege zumindest bereichsweise umlaufend um den Gehäusekorpus angeordnet sind und in Richtung des Deckels orientiert sind. Diese Konstruktion ermöglicht auch einen leichten Austausch der Dichtung.
Im Hinblick auf besondere Spritzwasser-Anforderungen, beispielsweise beim Reinigen mit Hochdruckreinigern, kann die Dichtung an der Außenseite zusätzlich eine oder mehrere umlaufende Dichtlippen aufweisen, womit eine höhere Spritzwasser- beständigkeitsklasse erzielt werden kann.
Diese als Aufsteck-Dichtung ausgelegte Dichtung ist in bevorzugter Ausführungsform als Spritzgussteil aus Silikon gefertigt. Dabei können beispielsweise heiß vernetzende 2K-Silikone eingesetzt werden, wie sie u.a. von den Firmen GE-BAYER- Silicones oder WACKER bekannt sind. Diese Silikon-Dichtungen sind mechanisch stabil und zeichnen sich neben einer hohen Temperaturbeständigkeit insbesondere durch eine hohe chemische Beständigkeit gegenüber aggressiven Reinigungsmitteln oder Desinfektionsmitteln aus. Derartige Dichtungen können in unterschiedlichen Shore-Härten hergestellt werden.
Um ein Antrocknen von Flüssigkeiten am Gehäuse zu verhindern, ist der Gehäusekorpus als Pyramidenstumpf ausgebildet, wobei die Seitenwände des Gehäusekorpus gegenüber der Senkrechten zur Rückwand des Gehäusekorpus geneigt ausgebildet sind. Flüssigkeiten können bei dieser Gehäuseform definiert ablaufen. Der Neigungswinkel gegenüber der Senkrechten zur Rückwand des Gehäusekorpus sollte zur zuverlässigen Ableitung der Flüssigkeit mindestens 3° betragen.
Ein zusätzlicher Vorteil kann erzielt werden, wenn auch der Deckel rund umlaufend eine Abschrägung aufweist, die gegenüber der Senkrechten zur Hauptebene des Deckels geneigt ausgebildet ist. Auch hier hat sich ein Neigungswinkel im Bereich von mindestens 3° als vorteilhaft erwiesen.
Eine besonders hygienegerechte und reinigungsfreundliche Befestigung des Deckels am Gehäusekorpus kann erreicht werden, wenn die Befestigungselemente als Schraubbolzen ausgeführt sind, die mit Dichtringen gegenüber der Oberfläche des Deckels abgedichtet sind. Schmutz kann sich bei Verwendung derartiger Schraubbolzen nicht festsetzen. Die Dichtringe können wie die Gehäusedichtung als Silikondichtring ausgeführt sein.
In einer Ausführungsvariante weist der Gehäusekorpus zwischen den Stegen Laschen auf, die wiederum Befestigungsaufnahmen zur Aufnahme der Befestigungselemente aufweisen. Diese Befestigungsaufnahmen können beispielsweise als Bohrungen mit Gewinde ausgebildet sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind seitlich auf die Laschen Auf- steck-Befestigungsaufnahmen aufgesteckt, die zu den Befestigungselementen korrespondierende Bereiche aufweisen, mit denen eine Befestigung des Deckels an dem Gehäusekorpus ermöglicht wird. Diese Aufsteck-Befestigungsaufnahmen können aus Stahlblech gefertigt sein und werden lediglich als Clip auf die Lasche aufgesteckt, wobei diese Bereiche aufweisen, die als Gewinde oder Schnellverschlusselemente, beispielsweise Bajonettaufnahmen für die Befestigungselemente (Schrauben, Schaubbolzen, Bajonettbolzen etc.) ausgebildet sind. Die Lasche selbst besitzt dabei lediglich eine Bohrung oder Aussparung zum Durchstecken der Befestigungselemente. Dies spart Kosten bei der Herstellung der Gehäuse, da der Arbeitsschritt Gewindebohrung oder Anschweißen einer Mutter entfallen kann. Diese Aufsteck-Befestigungsaufnahmen können dagegen besonders kostengünstig in verschiedenen Größen hergestellt werden. Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der leichten Auswechselbarkeit. Insbesondere bei aus Kunststoff gefertigten Gehäusen kann damit eine stabile und zuverlässige Befestigung des Deckels am Gehäusekorpus erzielt werden.
Die das Verfahren betreffende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Gehäuse geöffnet, die ursprüngliche Dichtmasse entfernt, eine umlaufende einstückige Dichtung eingelegt oder auf dafür vorgesehene Stege aufgesteckt und die Dichtung mit dem Deckel mittels der Befestigungselemente gegen den Gehäusekorpus fugenlos ver- presst wird. Damit können auch bereits vorhandene Klemm- oder Tastergehäuse nachträglich für höhere Hygieneanforderungen qualifiziert werden. Ein derartiger Austausch kann Zeit und Kosten sparend ausgeführt werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Gehäuse mit seinen Komponenten in einer Explosionsdarstellung,
Fig. 2 einen Gehäusekorpus des Gehäuses,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Gehäuses im montierten Zustand,
Fig. 4 eine ausschnittsweise Darstellung eines Deckels, des Gehäusekorpus und einer eingelegten Dichtung in der Schnittansicht und
Fig. 5 das Gehäuse in der Seitenansicht.
Fig. 1 zeigt ein Gehäuse 1 mit seinen Komponenten, welches in einer Explosionszeichnung dargestellt ist. Es besteht aus einem Gehäusekorpus 10, einem Deckel 20 mit Befestigungsaufnahmen 22 in Form von Bohrungen und einer als Aufsteck- bzw. Einlege-Dichtung ausgeführten Dichtung 30, die zwischen dem Gehäusekorpus 10 und dem Deckel 20 angeordnet ist. Der Deckel ist mit als Schraubbolzen ausgeführten Befestigungselementen 40 am Gehäusekorpus 10 befestigt, wobei zur Abdichtung Dichtringe 50 vorgesehen sind, die an der Deckeloberfläche anliegen. Zudem besitzt der Deckel 20 an den Seiten eine Abschrägung 21.
Der Gehäusekorpus 10 ist in Form eines Pyramidenstumpfs ausgeführt, wobei jede Seitenwand 14 des Gehäusekorpus 10 gegenüber der Senkrechten zur Gehäuserückwand um mindestens 3° geneigt ist. An der Vorderseite des Gehäusekorpus 10 sind abschnittsweise Stege 1 1 ausgebildet, auf denen die Dichtung 30 aufgesteckt werden kann.
Zwischen den Stegen sind in den Eckbereichen des Gehäusekorpus 10 Laschen 12 vorgesehen, die einerseits Befestigungsaufnahmen 13 in Form von Bohrungen und andererseits Aufsteck-Befestigungsaufnahmen 60 aufweisen, die zu den Befestigungselementen 40 korrespondierende Bereiche aufweisen, mit denen eine Befestigung des Deckels 20 an den Gehäusekorpus 10 ermöglicht wird. Diese Aufsteck- Befestigungsaufnahmen 60 sind aus Stahlblech gefertigt und sind als Clip auf die Laschen 12 aufgesteckt, wobei diese Bereiche aufweisen, die als Gewinde oder Schnellverschlussaufnahmen für die Befestigungselemente 40 ausgebildet sind.
Die Dichtung 30 ist einstückig als Silikon-Dichtung ausgeführt und besitzt einen Klemmabschnitt 31 sowie einen Aufsteckabschnitt 32, mit dem die Dichtung 30 auf die Stege 1 1 des Gehäusekorpus 10 aufgesteckt werden kann. Zusätzlich können, wie in Fig. 1 gezeigt, umlaufend Dichtlippen 33 vorgesehen sein. Der Klemmabschnitt 31 der Dichtung 30 wird beim Montieren des Deckels 20 auf den Gehäusekorpus 10 zwischen Deckel 20 und Gehäusekorpus 10 gepresst, so dass ein spaltfreier Übergang zwischen Deckel 20 und Gehäusekorpus 10 realisiert werden kann. Dabei kann auch eine Pressung vorgesehen sein, bei der die Dichtung 30 gegenüber dem Deckel 20 und dem Gehäusekorpus 10 leicht nach außen gewölbt ist.
Fig. 2 zeigt den Gehäusekorpus 10, wie er mit seinen Merkmalen bereits in Fig. 1 gezeigt ist, separat in einer perspektivischen Ansicht.
In Fig. 3 ist das Gehäuse 1 im montierten Zustand gezeigt. Kennzeichnend für dieses Gehäuse 1 ist die außen liegende Dichtung 30, die mit ihrem Klemmabschnitt 31 einen fugenlosen Übergang zwischen den geneigten Seitenwänden 14 des Gehäusekorpus 10 und den Abschrägungen 21 des Deckels 20 ermöglicht. Der Deckel 20 und der Gehäusekorpus 10 sind mit als Schraub- oder Schnellbefestigungsbolzen ausgeführten Befestigungselementen 50 verschraubt, wobei die Dichtringe 50 zur Abdichtung der Verschraubung dienen.
Fig. 4 zeigt eine ausschnittsweise Darstellung des Deckels 20, des Gehäusekorpus 10 und der mit dem Aufsteckabschnitt 32 auf die Stege 1 1 des Gehäusekorpus 10 aufgesteckten Dichtung 30 in der Schnittansicht. Der Klemmabschnitt 31 der Dichtung 30 befindet sich dabei zwischen der Abschrägung 21 des Deckels 20 und der Seitenwand 14 des Gehäusekorpus 10 und steht, wie in Fig. 4 gezeigt, leicht über.
Fig. 5 zeigt das Gehäuse 1 , wie es mit seinen Merkmalen in Fig. 3 gezeigt ist, in einer Seitenansicht. Durch die umlaufende Neigung der Seitenwände 14 des Gehäusekorpus 10 sowie der Abschrägung 21 des Deckels 20 können bei dieser und einer in 90°-Schhtten gedrehten Montageorientierung des Gehäuses 1 Flüssigkeiten besonders gut ablaufen.
Die Gehäuseteile bestehen in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen üblicherweise aus 1 bis 1 ,5 mm dickem verzinktem Stahlblech, aus Edelstahlblech, aus eloxiertem Aluminiumblech oder aus Schwarzblech. Zudem kann beispielsweise eine Pulverlackbeschichtung oder Lackierung als Oberflächen-Finish vorgesehen sein. Weiterhin können auch glasfaserverstärkte Kunststoffe als Materialien für den Gehäusekorpus 10 und den Deckel 20 eingesetzt werden, die im Fließpressverfahren oder mittels Spritzgusstechnik hergestellt sein können. Dabei hat sich als weiterhin vorteilhaft erwiesen, wenn die Oberflächen möglichst eine geringe Rauhigkeit (Ra < 0,8 μm) aufweisen oder aus Schmutz abweisenden Werkstoffen bestehen oder Schmutz abweisend beschichtet sind.
Das oben beschriebene Gehäusekonzept kann insbesondere den hohen Hygiene- Anforderungen gerecht werden, wie sie üblicherweise in der Lebensmittelindustrie oder aber auch im Reinraumbereich bestehen. Durch das spaltlose Gehäusedesign sowie durch die Verwendung von leicht reinigbaren und gegenüber Reinigungs- und/ oder Desinfektionsmitteln beständigen Dichtungsmaterialien können Klemmgehäuse bzw. Tastergehäuse für derartige Einsatzbereiche bereitgestellt werden.