DE10228195A1

DE10228195A1 - Modul, beispielsweise Netzanschaltgerät sowie Geräteeinheit mit einem derartigen Modul

Info

Publication number: DE10228195A1
Application number: DE2002128195
Authority: DE
Inventors: Thomas Kappenberger
Original assignee: K & B Kappenberger & Braun oHG; K and B KAPPENBERGER and BRAUN oHG
Current assignee: K & B Kappenberger & Braun oHG; K and B KAPPENBERGER and BRAUN oHG
Priority date: 2002-06-13
Filing date: 2002-06-24
Publication date: 2004-01-15
Anticipated expiration: 2022-06-25
Also published as: DE10228195B4

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein neuartiges Modul, beispielsweise Netzanschaltgerät zur Verwendung in einem Geräteschrank einer Geräteeinheit, wobei das Modul eine Rahmenbauweise aufweist, bei der elektrische Funktionselemente dieses Moduls zumindest an zwei Seiten wenigstens einer von einer Oberseite zu einer Unterseite des Moduls reichenden durchgehenden Öffnung in einem Gehäuse angeordnet sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Modul gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf eine Geräteeinheit gemäß Oberbegriff Patentanspruch 9.
Beispielsweise für Ton-, Video- und Computeranlagen sind Geräteeinheiten bekannt, die aus mehreren modulartigen Einheiten oder Modulen bestehen, welche als wechselbare Einschübe in vertikaler Richtung übereinander in einem Geräteschrank angeordnet sind und u.a. auch für die 230V-Netzspannungsversorgung dienen.
Je nach Verwendungszweck können diese Module aber die unterschiedlichsten Funktionen bzw. Eigenschaften und dementsprechend den unterschiedlichsten internen Aufbau aufweisen. Vielfach besitzen diese Module ein Gehäuse in Rahmenbauweise, d.h. ein Gehäuse mit mehreren Gehäuseabschnitten, die sich zu einer rahmenartigen Gehäusestruktur derart ergänzen, daß zumindest eine von Gehäuseabschnitten umgebene Öffnung gebildet ist, die von der Unterseite an die Oberseite eines solchen Moduls reicht und die von einem Kühlluftstrom zur Kühlung des Moduls durchströmt werden kann. Zur Erzeugung eines zuverlässigen Kühlluftstromes sind bei bekannten Gerätesystemen oder -einheiten im Geräteschrank Lüfter vorgesehen, und zwar beispielsweise unterhalb eines untersten Moduls.
Nachteilig ist hierbei u.a., daß für die Lüftereinheit zusätzlich Platz im Geräteschrank benötigt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu beheben und eine platzsparende Anordnung der Lüftereinheit zu schaffen. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Modul entsprechend dem Patentanspruch 1 und eine Geräteeinheit entsprechend dem Patentanspruch 9 ausgebildet.
Unter „Rahmenbauweise" wird im Sinne der Erfindung generell ein Aufbau des Moduls verstanden, bei dem (Aufbau) zumindest die elektrischen Funktionselemente dieses Moduls an wenigstens zwei Seiten wenigstens einer von der Moduloberseite an die Modulunterseite reichende Öffnung angeordnet sind. Die Querschittsfläche der Öffnung oder – bei mehreren Öffnungen – die Gesamt-Querschittsfläche dieser Öffnungen ist dabei bevorzugt gleich oder größer als die Fläche des von den Funktionselementen eingenommenen Gehäusebereichs in der gleichen Querschnittsebene.
„Elektrische Funktionselemente" im Sinne der Erfindung sind die für die Funktion des Moduls notwendigen elektrischen Bauelemente, einschließlich der Anschluß- und Verbindungselemente, wie Buchsen usw.
Bei der Erfindung wird die von der Rahmenbauweise, beispielsweise von der Rahmenstruktur des Gehäuses gebildete wenigstens eine Öffnung zur Unterbringung der Lüftereinheit genutzt, so daß kein zusätzlicher Platz im Geräteschrank für eine solche Lüftereinheit benötigt wird und damit die gesamte Höhe des Geräteschranks zur Unterbringung von Modulen zur Verfügung steht.
Bei der Erfindung ist es weiterhin möglich, mehrere Module der Geräteeinheit in Rahmenbauweise auszuführen und mit jeweils einer Lüftereinheit auszustatten, um so eine besonders hohe Förderwirkung für den Kühlluftstrom zu erreichen und/oder aber im Bedarfsfall einzelne Lüftereinheiten zu- und wegschalten zu können und/oder aber bei einem Ausfall einer Lüftereinheit eines Moduls auf die Lüftereinheit eines weiteren Moduls umschalten zu können.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 in vereinfachter Darstellung und in Frontansicht eine Geräteeinheit bestehend aus einem Geräteschrank und aus mehreren in diesem Schrank als Einschübe vorgesehenen modulartigen Einheiten oder Modulen;
2–4 ein Modul der Geräteeinheit der 1 in Rückansicht, Draufsicht sowie in Vorderansicht, entsprechend einer ersten möglichen Ausführungsform der Erfindung;
5 in einer Darstellung ähnlich 3 in Draufsicht ein Modul in Rahmenbauweise, gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung.
In den 1–4 ist 1 eine Geräteeinheit, die u.a. einen Geräteschrank 2 und mehrere Module 3.1–3.9 umfaßt, die in vertikaler Richtung übereinander in dem Geräteschrank 2 angeordnet sind, und zwar derart, daß jedes Modul 3.1–3.9 einzeln ausgetauscht werden kann, beispielsweise bei Defekten usw. Wenigstens eines der Module, nämlich das Modul 3.1, welches bei der dargestellten Ausführung ein Netz-Anschaltgerät zur Netzspannungsversorgung verschiedener Verbraucher, beispielsweise von Ton-, Video- und Computeranlagen z.B. mit einer geregelten und auch von Über- und Störspannungen befreiten Sinus-Netzspannung ist, ist in Rahmenbauweise ausgeführt, d.h. das Gehäuse 4 dieses Moduls ist in Draufsicht rahmenartig ausgebildet.
Das Gehäuse 4 besitzt demnach einen rückwärtigen Gehäuseabschnitt 4', an dessen Rückseite 5 verschiedene elektrische Anschlüsse und Steckvorrichtungen vorgesehen sind, einen vorderen Gehäuseabschnitt 4'', an dem die Frontplatte 6 mit verschiedenen Bedienungselementen und Anzeigen vorgesehen ist, sowie die Gehäuseabschnitte 4' und 4'' an den Längsseiten des Gehäuses 4 zu einem Rahmen verbindende schmale Gehäuseabschnitten 4'''. In den Gehäuseabschnitten 4' und 4'' sind bei dieser Ausführung die elektrischen Funktionselemente des Moduls untergebracht. Die Gehäuseabschnitte 4''' dienen zur Aufnahme von Verbindungsleitungen usw. Durch den rahmenartigen Aufbau des Gehäuses 4 weist das Modul 3.1 eine von den Gehäuseabschnitten 4'–4''' begrenzte durchgehende Öffnung 7 auf.
In die Öffnung 7 ist eine Lüftereinheit 9 eingesetzt, die aus mehreren elektrisch betriebenen Lüftern 10 besteht, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform aus insgesamt sechs Lüftern 10, die als Axiallüfter ausgebildet sind.
Die Lüfter 10 sind bevorzugt auf einem gemeinsamen Tragrahmen 11 montiert, der dann an dem Gehäuse 4 befestigt ist, so daß die Lüftereinheit 9 als komplette Baugruppe montiert und auch im Bedarfsfall ausgewechselt werden kann. Der Tragrahmen 11 ist selbstverständlich so ausgebildet, daß durch ihn der Luftstrom durch die Öffnung 7 nicht behindert ist. Die Lüftereinheit 9 ist so ausgebildet und derart in der Öffnung 7 des Gehäuses 4 montiert, daß diese Lüftereinheit 9 vollständig in der Öffnung 7 aufgenommen ist und weder über die Unterseite, noch über die Oberseite des Moduls 3 bzw. des Gehäuses 4 vorsteht.
Die Stromversorgung der Lüfter 10 der Lüftereinheit 9 erfolgt aus dem Modul 3.1. Das Zu- und Abschalten der Lüfter 10 erfolgt in Abhängigkeit von einem Steuersignal, welches z.B. von einem Temperatursensor erzeugt wird, der beispielsweise in dem die Lüfterheinheit 9 aufweisenden Modul 3 oder in einem anderen Modul vorgesehen ist. Weiterhin ist es möglich, die Leistung der Lüftereinheit 9 bzw. der dortigen Lüfter 10 oder einiger Lüfter 10 in Abhängigkeit von einem von einem Temperatursensor gelieferten Steuersignal zu steuern oder zu regeln, beispielsweise durch Änderung der Geschwindigkeit der Lüfter 10.
Der Vorteil des Moduls 3.1 bzw. der Geräteeinheit 1 besteht u.a. darin, daß die gesamte Höhe des Schrankes 2 zur Unterbringung von Modulen 3.1–3.9 genutzt werden kann und daß dennoch bei einem Defekt der Lüftereinheit 9 diese zusammen mit dem zugehörigen Modul 3 schnell und problemlos ausgetauscht werden kann.
Es besteht insbesondere auch die Möglichkeit wenigstens zwei Module, d.h. das Modul 3.1 und noch ein weiteres Modul in Rahmenbauweise mit jeweils einer Lüftereinheit 9 vorzusehen, so daß bei Ausfall einer Lüftereinheit 9 im Modul 3.1 die Kühlung der Geräteeinheit 1 durch die Lüftereinheit in dem anderen Modul übernommen werden kann. Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Lüftereinheit 9 so auszubilden, daß einzelne Lüfter 10 oder Gruppen solcher Lüfter getrennt zu- und weggeschaltet werden können. Auch hierdurch besteht die Möglichkeit, bei einem Defekt in einem der Lüfter 10 die Kühlung der Geräteeinheit 1 zumindest solange aufrecht zu erhalten, bis ein Austauschen des Moduls 3.1 mit der defekten Lüftereinheit 9 möglich ist.
Wie die 3 zeigt, besitzt die Öffnung 7 einen Querschnitt, dessen Fläche größer ist als die Gesamtfläche der in der 3 dargestellten Bereiche für die Unterbringung der Funktionselemente des Moduls 3.1, so daß bei möglichst vollständiger Ausnutzung der Tiefe des Geräteschranks 2 ein möglichst großer Querschnitt für die Belüftung bzw. für die Unterbringung der Lüftereinheit 9 erreicht ist.
In der 1 wurde davon ausgegangen, daß das Modul 3.1 das oberste Modul im Geräteschrank 2 ist. Selbstverständlich kann das Modul 3.1 auch an anderer Stelle, beispielsweise als unterstes oder als eines der untersten Module im Geräteschrank 2 vorgesehen sein.
Die 5 zeigt in einer Darstellung ähnlich 3 eine weitere mögliche Ausführungsform eines Moduls 3.1a ebenfalls in Rahmenbauweise, wobei das Gehäuse 4a die Gehäuseabschnitte 4a', 4a'' und 4a''' aufweist. Die elektrischen Funktionselemente des Moduls 3.1a sind hierbei hauptsächlich in dem Gehäuseabschnitt 4a'' untergebracht. Im dem rückwärtigen Gehäuseabschnitt 4a', der sehr schmal ausgebildet ist, sind lediglich Anschlußbuchsen aufgenommen, so daß der Gehäuseabschnitt 4a'' mit einer im Vergleich zum Gehäuseabschnitt 4'' größeren Tiefe (Abmessung senkrecht zur Ebene der Frontplatte 6) und der Gehäuseabschnitt 4a' mit einer im Vergleich zum Gehäuseabschnitt 4' kleineren Tiefe ausgeführt ist.
Vorstehend wurde davon ausgegangen, daß das jeweilige Gehäuse 4 bzw. 4a eine Rahmenstruktur aufweist, d. h. aus mehreren Gehäuseabschnitten besteht, die sich zu einem Rahmen ergänzen und nicht nur an der Ober- und Unterseite des Moduls sowie am Umfang des Moduls geschlossen sind, sondern insbesondere auch innen am Umfang der Öffnung 7.
Grundsätzlich besteht aber die Möglichkeit, das Gehäuse so auszubilden, daß es an der Ober- und Unterseite durch eine die Öffnung 7 überdeckende Gehäusewand verschlossen ist, in der dann Öffnungen, beispielsweise schlitzförmige Öffnungen für den Eintritt bzw. Austritt des Kühlluftstromes vorgesehen sind. In diesem Fall sind zwar die elektrischen Funktionselemente des Moduls ebenfalls rahmenartig um die zentrale, die Lüftereinheit 9 aufweisende Öffnung angeordnet, die diese Öffnung begrenzenden Gehäusewände sind aber nicht mehr erforderlich.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, daß Änderungen sowohl Abwandlungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.

1: Geräteeinheit
2: Geräteschrank
3.2–3.9: Modul
3.1, 3.1a: Modul in Rahmenbauweise
4, 4a: Gehäuse
4', 4'', 4''': Gehäuseabschnitt
4a', 4a'', 4a''': Gehäuseabschnitt
5: Gehäuserückseite mit Anschlüssen
6: Frontplatte mit Anzeige- und Bedienelementen
7: Öffnung
9: Lüftereinheit
10: Lüfter
11: Tragrahmen

Claims

Modul, beispielsweise Netzanschaltgerät zur Verwendung in einem Geräteschrank (2) einer Geräteeinheit (1), wobei das Modul eine Rahmenbauweise aufweist, bei der elektrische Funktionselemente dieses Moduls (3.1, 3.1a) zumindest an zwei Seiten wenigstens einer von einer Oberseite zu einer Unterseite des Moduls reichenden durchgehenden Öffnung (7) in einem Gehäuse (4, 4a) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der wenigstens einen Öffnung (7) eine wenigstens einen elektrischen Lüfter (10) aufweisenden Lüftereinheit (9) angeordnet ist.
Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4, 4a) rahmenartig mit wenigstens einer von Gehäuseabschnitten (4', 4'', 4''') begrenzten durchgehenden Öffnung (7) ausgebildet ist
Modul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüftereinheit (9) wenigstens zwei Lüfter (10) aufweist.
Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine elektrische Lüfter (10) ein Axiallüfter ist.
Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüftereinheit (9) oder der wenigstens eine Lüfter (10) auswechselbar am Gehäuse (4) vorgesehen sind.
Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüftereinheit (9) mehrere an einem gemeinsamen Tragrahmen (11) befestigte Lüfter (10) aufweist.
Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine von dem Rahmenaufbau gebildete Öffnung (7) einen Querschnitt aufweist, der gleich oder größer ist als der von den elektrischen Funktionselementen eingenommene Bereich des Moduls in der gleichen Querschnittsebene.
Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur temperaturabhängigen Steuerung der Lüftereinheit (9) bzw. des wenigstens einen Lüfters vorgesehen sind.
Geräteeinheit mit einem Geräteschrank (2) in dem in vertikaler Richtung übereinander mehrere modulartige Einheiten oder Module (3.1–3.9, 3.1a) untergebracht sind, von denen wenigstens ein Modul (3.1, 3.1a), welches beispielsweise als Netzanschaltgerät ausgebildet ist, eine Rahmenbauweise aufweist, bei der die elektrischen Funktionselemente dieses Moduls zumindest an zwei Seiten wenigstens einer von einer Oberseite zu einer Unterseite des Moduls reichenden durchgehenden Öffnung (7) in einem Gehäuse (4, 4a) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem wenigstens einen Modul (3.1, 3.1a) in Rahmenbauweise in der wenigstens einen Öffnung (7) eine wenigstens einen elektrischen Lüfter (10) aufweisende Lüftereinheit (9) angeordnet ist.
Geräteeinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4, 4a) rahmenartig mit wenigstens einer von Gehäuseabschnitten (4', 4'', 4'''; 4a', 4a'', 4a''') begrenzten durchgehenden Öffnung ausgebildet ist.
Geräteeinheit nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüftereinheit (9) wenigstens zwei Lüfter (10) aufweist.
nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine elektrische Lüfter ein Axiallüfter ist.
Geräteeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüftereinheit (9) oder der wenigstens eine Lüfter (10) auswechselbar am Gehäuse (4) vorgesehen sind.
Geräteeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüftereinheit (9) mehrere an einem gemeinsamen Tragrahmen (11) befestigte Lüfter (10) aufweist.
Geräteeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel, insbesondere Temperatursensormittel zum Steuern der Lüftereinheit bzw. des wenigstens einen Lüfters (10) dieser Einheit.