DE19644295A1 - Winkelabschnitt zur Fixierung eines Baugruppenträgers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Winkelabschnitt zur Fixierung eines Baugruppenträgers in einem elektrischen Schaltschrank gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Elektrische Schaltschränke nach der Einschubtechnik sind hin­ länglich bekannt. Sie werden in der Praxis im 19-Zoll-Maß hergestellt und sind aufgrund der zahlreichen Variations­ möglichkeiten für eine Vielzahl von Anwendungsfällen geeignet.

In diese elektrischen Schaltschränke werden meistens mehrere Baugruppenträger übereinander eingeschoben. Zu diesem Zweck sind im Schaltschrank Zwischenbleche oder Schienen vorgese­ hen. Die Baugruppenträger selbst weisen an ihrer Frontseite zwei seitlich angeordnete Winkelabschnitte auf, die beim Ein­ schieben des Baugruppenträgers an Montageschienen des Schalt­ schranks zur Anlage kommen und so die Einschubtiefe begren­ zen.

Die Winkelabschnitte weisen meist Befestigungseinrichtungen, insbesondere sich in horizontale Ausrichtung erstreckende Langlöcher auf, durch die der Baugruppenträger mittels ge­ eigneter Befestigungselemente an den Montageschienen des Schaltschranks befestigbar ist.

Diese Befestigung bewirkt in der Regel eine gleichzeitige Fi­ xierung des Baugruppenträgers sowohl in Einschubrichtung als auch quer zur Einschubrichtung.

Die bekannten Winkelabschnitte dienen ausschließlich der be­ schriebenen mechanischen Befestigung, nehmen aber gleichzei­ tig einen wertvollen Teil der von vorne zugänglichen Fläche des Baugruppenträgers ein.

Das Anliegen der vorliegenden Erfindung liegt darin, einen Winkelabschnitt anzugeben, der neben der mechanischen Befe­ stigung auch andere Aufgaben erfüllt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteran­ sprüchen angegeben.

Ein Kerngedanke der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß auf der Frontseite des an sich relativ schmalen Winkelab­ schnitts elektronische Einrichtungen zur Steuerung und/oder Überwachung von elektronischen Komponenten des Schaltschranks vorgesehen werden.

Bei Baugruppenträgern ist die frontseitig zugängliche Fläche allgemein sehr wertvoll. Durch den erfindungsgemäßen Winkel­ abschnitt wird der von ihm eingenommene Anteil der Frontflä­ che besser genutzt.

Bereits an dieser Stelle sei angemerkt, daß im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung Baugruppenträger im weitesten Sinne zu verstehen sind und sowohl Baugruppenträger zur Auf­ nahme von Leiterkarten als auch andere Einschubelemente um­ fassen. Die erstgenannten Baugruppenträger weisen oft einen frontseitigen Öffnungsbereich auf, in dem standardisierte Leiterkarten einführbar sind. Die Leiterkarten werden mittels entsprechender Steckverbinder in vertikaler Ausrichtung in den Baugruppenträger eingesteckt. Der komplette frontseitige Öffnungsbereich des Baugruppenträgers soll daher zum Einschub der genannten Leiterkarten frei gehalten werden. Anzeigeein­ richtungen und Betätigungseinrichtungen für Komponenten des Schaltschranks, wie Netzteil(e), Lüftungseinrichtungen etc. müssen daher an anderer Stelle vorgesehen werden und benöti­ gen wiederum einen Teil der frontseitig zugänglichen Fläche des Schaltschranks.

Nach dem Gegenstand der Erfindung sind Winkelabschnitte vor­ gesehen, auf deren Frontseite Anzeige- und Betätigungsein­ richtungen für die entsprechenden Komponenten des Schalt­ schranks angeordnet sind.

Es geht somit keine Fläche des Öffnungsbereichs des Baugrup­ penträgers oder ein anderer Flächenanteil des Einschubbe­ reichs des Schaltschranks verloren.

Durch die erfindungsgemäßen Winkelabschnitte können rückwär­ tige elektronische Komponenten, wie beispielsweise ein hinter dem Baugruppenträger eingebautes Netzteil oder eine Lüf­ tungseinrichtung von der Frontseite gesteuert und überwacht werden.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Neuerung besteht darin, daß die Winkelabschnitte ohne Modifikationen mit den bekannten 19-Zoll Bauteilen der bekannten Schaltschränke kom­ binierbar sind.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist zumindest ein Teil der elektronischen Einrichtungen in einer Ausnehmung im Winkelabschnitt aufnehmbar. Dadurch lassen sich die zur Steuerung und/oder Überwachung vorgesehenen elektronischen Einrichtungen funktionsgerecht auch noch auf einem relativ kurzen Winkelabschnitt anordnen. Wenn die elektronischen Ein­ richtungen vollkommen von der Ausnehmung aufgenommen werden, läßt sich ein Winkelabschnitt mit im wesentlichen planer Frontseite erreichen.

Um die Leitungen von außen unsichtbar an die elektronischen Einrichtungen heranzuführen ist zwischen Winkelabschnitt und Baugruppenträger eine Leitungsdurchführung ausgebildet.

Vorzugsweise ist diese Leitungsdurchführung an der dem Bau­ gruppenträger zugewandten Seitenfläche des Winkelabschnitts ausgebildet. Die Stärke des Winkelabschnitts in Einschubrich­ tung beträgt nur wenige Millimeter, typischerweise etwa 3 mm. Die Leitungsdurchführung wird an dieser 3 mm breiten Seiten­ fläche des Winkelabschnitts ausgebildet.

Die Leitungen können alternativ als gedruckte flexible Lei­ tungen, als Flachbandkabel oder als Einzelleitungen ausge­ bildet werden. Sie werden durch die Leitungsdurchführungen hindurchgeführt und an den Einbauort der zu steuernden und/oder zu überwachenden Komponente geführt. Da nach einem weiteren Aspekt der Erfindung vornehmlich im hinteren Bereich angeordnete Komponenten durch die elektronischen Einrichtun­ gen gesteuert und/oder überwacht werden sollen, werden die Leitungen im Regelfall an der Innenseite der zugeordneten Seitenfläche des Baugruppenträgers nach hinten geführt.

Die Tiefe der Ausnehmung beträgt vorzugsweise 1,5 mm bis 2,5 mm, bei einer Stärke des Winkelabschnitts von etwa 3 mm spe­ ziell etwa 1,8 mm bis 2 mm. Diese Tiefenmaße lassen sich durch vorzugsweise CNC-gesteuertes Einfräsen der Ausnehmung in den Winkelabschnitt exakt erreichen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung wird in die Ausnehmung eine Leiterkarte eingesetzt. Diese Leiterkarte kann auch mit Anzeigeeinrichtungen bestückt sein und mit einer Folie mit Betätigungsfeldern derart zusammenwirken, daß über die Folie sowohl die Anzeigeeinrichtungen kontrollierbar als auch vor­ gesehene Schaltvorgänge über die Bedienfelder auslösbar sind.

Die Gesamttiefe der elektronischen Einrichtung beträgt vor­ zugsweise 1,4 mm bis 2,0 mm, weiter vorzugsweise etwa 1,6 mm bis 1,7 mm. Diese Tiefen gestatten einen Einbau der elektro­ nischen Einrichtung in eine entsprechend tiefe Ausnehmung im Winkelabschnitt derart, daß sich eine im wesentliche plane Frontseite des Winkelabschnitts ergibt.

Die Anzeigeeinrichtungen umfassen vorzugsweise eine oder meh­ rere der folgenden Anzeigeeinrichtungen:

• - eine Funktionszustandsanzeige von im rückwärtigen Be­ reich des Schaltschranks eingebauten elektronischen Kom­ ponenten, beispielsweise von Netzteilen oder Lüftern,
• - Temperaturanzeige, welche die Temperatur an einem oder an mehreren Punkten innerhalb des Schaltschranks wieder­ gibt,
• - Anzeige über belegte Einbaupositionen, insbesondere im Baugruppenträger belegte Kartenpositionen,
• - EMV-Kontaktanzeige, die ein Signal dafür ausgibt, daß in einem EMV-Testkreis ein bestimmter elektrischen Wider­ stand unterschritten ist,
• - Funktionszustands-Anzeige des Lüftungssystems

Die genannten Anzeigeeinrichtungen zeigen den Betriebszustand einzelner Komponenten außerhalb des Baugruppenträgers, vor­ zugsweise hinter dem Baugruppenträger, ggf. den Betriebszu­ stand des Baugruppenträgers selbst oder des gesamten Schalt­ schranks (Temperatur, etc.).

Weiter vorzugsweise weisen die elektronischen Einrichtungen Betätigungseinrichtungen auf, mit denen sich beispielsweise das Netzteil, der Lüfter oder eine Reset-Funktion steuern lassen.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Aus­ führungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Winkelabschnitts in einer skizzenhaften Explosivdarstellung;

Fig. 2 eine andere Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Winkelabschnitts;

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines Baugruppenträgers mit erfindungsgemäßem Winkelabschnitt in einer per­ spektivischen Ansicht vom Inneren des Baugruppen­ trägers;

Fig. 4 einen Baugruppenträger mit herkömmlichen Winkelab­ schnitten in Frontansicht.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Winkelabschnitts 11 in schematischer Explosivansicht dar­ gestellt. Der Winkelabschnitt 11 ist einstückig mit einem rechtwinklig zu ihm angeordneten Wandflansch 28 ausgebildet. Winkelabschnitt 11 und Wandflansch 28 bilden einen Winkel 29. Der Winkel 29 ist mittels Schrauben 30 an einer Seitenwand 23 eines Baugruppenträgers 12 befestigbar.

Obwohl die gängigen Schaltschränke meist aus verschiedenen Einzelbauteilen zusammensetzbar und kombinierbar sind, könnten Seitenwand 23 und Winkelabschnitt 11 auch einstückig ausgebildet sein, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Auch könnte der Winkelabschnitt 11 im Rahmen der Erfindung einstückig mit einer nicht gezeigten Frontplatte des Bau­ gruppenträgers 12 ausgebildet und auf geeignete Weise mit der Seitenwand 23 verbunden sein. Der Winkelabschnitt 11 gemäß der Erfindung muß daher nicht notwendigerweise als Winkel­ profil vorliegen.

Der Winkelabschnitt 11 weist - wie in Fig. 1 erkennbar - Befestigungseinrichtungen, insbesondere Langlöcher 13 auf, über die der Baugruppenträger 12 an nicht gezeigte Montage­ schienen im Schaltschrank befestigbar ist. Die elektronischen Einrichtungen sind jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgenden Langlöchern 13 vorgesehen. Die elektronischen Einrichtungen 14 bestehen bei dieser Ausführungsform aus einer Leiterkarte 18 mit Anzeigeeinrichtungen 19 sowie einer Folie 20 mit Bedienfeldern 25. Die Bedienfelder 25 bilden zusammen mit der Leiterkarte 18 Betätigungseinrichtungen 21, 22, die hier als Lüfterschalter 26 und Netzteilschalter 27 dargestellt sind.

Die elektronischen Einrichtungen 14 sind in einer vorzugs­ weise eingefrästen Ausnehmung 15 innerhalb des Winkelab­ schnitts 11 derart aufgenommen, daß die Folie 20 auf dem Winkelabschnitt 11 eine im wesentlichen plane Fläche defi­ niert.

An der dem Baugruppenträger 12 zugewandten Seitenfläche 24 des Winkelabschnitts 11 ist eine Leitungsdurchführung 16 als Durchgangsloch ausgebildet. Durch die Leitungsdurchführung 16 sind die Leitungen 17 der elektronischen Einrichtungen 14 durchführbar. Die Leitungen 17 können als gedruckte flexible Leitungen, als Flachbandkabel oder als Einzelleitungen ausgebildet sein und führen an die jeweils zu überwachenden Komponenten, ggf. an Meßfühler (Temperatur) und ggf. zu einer separaten Stromquelle.

Die Anzeigeeinrichtungen bieten eine Anzeigemöglichkeit für elektronische Komponenten, die im rückwärtigen Bereich des Schaltschranks eingebaut sind, für eine Temperaturanzeige ei­ nes oder verschiedener Meßpunkte im Schaltschrank, für die im Baugruppenträger 12 belegten Kartenpositionen und für das Bestehen eines EMV-Kontaktes. Nach den EMV-Standards muß elektrische und magnetische Störstrahlung durch ein im Schaltschrank ausgebildetes Abschirmsystem bis auf eine zu vernachlässigende Reststrahlung abgeschirmt werden. Es wird dazu herkömmlicherweise eine leitende Verbindung zwischen den verschiedenen Baugruppenträgern und Komponenten sowie Schrankelementen durch zusätzliche Kontaktflächen zwischen den Komponenten geschaffen. Es kann nun ein EMV-Testkreis vorgesehen werden, der den elektrischen Widerstand über meh­ rere mittels Kontaktflächen verbundener Komponenten oder Schrankelemente mißt. Sobald der Widerstand unter einem fest­ gesetzten Schwellenwert liegt und damit eine ausreichende leitende Verbindung und Abschirmung gewährleistet ist, können die Anzeigeeinrichtungen diesen Abschirmzustand anzeigen. Es könnte beispielsweise eine grüne Leuchtdiode kontinuierlich leuchten, wenn ein solcher Abschirmzustand gewährleistet ist, wohingegen bei plötzlichem Überschreiten des Widerstandswer­ tes im Testkreis eine beispielsweise rote Leuchtdiode blinken könnte.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Winkelabschnitts 11 aus einer anderen Perspektive. Die Folie 20 ist hier teil­ weise abgehoben, so daß ein Teil der darunter befindlichen Leiterkarte 18 sichtbar ist. Die Leitungen 17 sind als Ein­ zelkabel ausgebildet. Aus Fig. 2 ist erkennbar, daß der Win­ kel 29 mit dem Winkelabschnitt 11 als separates Bauteil bei einer Vielzahl von Baugruppenträgern, bzw. Einschubelementen Verwendung finden kann und auch in standardisierter Ausfüh­ rung oder nach kundenspezifischen Anforderungen separat her­ gestellt bzw. vertrieben werden kann.

Fig. 3 zeigt den Winkel 29 nach Fig. 2 im eingebauten Zu­ stand. Der Winkel 29 mit dem Winkelabschnitt 11 ist in der Perspektive aus dem Inneren des Baugruppenträgers 12 darge­ stellt. In dieser Ansicht ist die Leitungsdurchführung 16 be­ sonders gut erkennbar. Die Leitungsdurchführung 16 erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Längserstreckung der Ausnehmung 15. Die Leitungen 17 können an der Innenseite der Seitenwand 23 des Baugruppenträgers 12 in den hinteren Be­ reich des Baugruppenträgers 12 geführt werden.

Fig. 4 zeigt einen Baugruppenträger 12 mit herkömmlichen Win­ kelabschnitten 11 in Frontansicht. Der frontseitige Öff­ nungsbereich 31 dient der Aufnahme von nicht gezeigten Lei­ terkarten. Jede Leiterkarte wird durch eine Frontplatte 32 abgedeckt, die zum Herausnehmen der Leiterkarte separat ab­ schraubbar ist.

Der in Fig. 4 gezeigte Baugruppenträger 12 könnte (nicht ge­ zeigt) an einer oder beiden Seiten mit erfindungsgemäßen Winkelabschnitten 11 ausgestattet werden, so daß seitlich des Öffnungsbereichs 31 des Baugruppenträgers 12 elektronische Einrichtungen zur Steuerung und/oder Überwachung von elektro­ nischen Komponenten des Schaltschranks angeordnet sind.

Zu erkennen ist, daß beim Baugruppenträger nach Fig. 4 der gesamte frontseitige Öffnungsbereich 31 zum Einbau von Lei­ terplatten oder ähnlicher Komponenten freizuhalten ist. Ein­ richtungen zur Steuerung und/oder Überwachung von Komponenten hinter dem Baugruppenträger 12 oder Steuerung bzw. Überwa­ chung des gesamten Schaltschranks müßten bei den herkömm­ lichen Baugruppenträgern 12 innerhalb des frontseitigen Öff­ nungsbereichs 31 angeordnet werden und würden daher den Ein­ bau weiterer Leiterplatten behindern.

Mit dem Winkelabschnitt 11 gemäß der Erfindung wird hier in überraschender Weise Abhilfe geschaffen. Der erfindungsgemäße Winkelabschnitt 11 ist einfach herzustellen und läßt sich mit den herkömmlichen Elementen von Schaltschränken ohne weiteres kombinieren. Die beschriebenen Winkelabschnitte 11 könnten in der Zukunft gerade bei dicht gepackten Schaltschränken ein breites Anwendungsgebiet finden.

Bezugszeichenliste

11

Winkelabschnitt

12

Baugruppenträger

13

Befestigungseinrichtungen/Langlöcher

14

elektronische Einrichtungen

15

Ausnehmung/Tasche

16

Leitungsdurchführung

17

Leitungen

18

Leiterkarte

19

Anzeigeeinrichtungen

20

Folie

21

Betätigungseinrichtungen

22

Betätigungseinrichtungen

23

Seitenwand

24

Seitenfläche

25

Bedienfelder

26

Lüfterschalter

27

Netzteilschalter

28

Wandflansch

29

Winkel

30

Schrauben

31

frontseitiger Öffnungsbereich

32

Frontplatte

33

Rückseite (des Winkelabschnitts)

34

Frontseite (des Winkelabschnitts)

Claims (11)

1. Winkelabschnitt zur Fixierung eines Baugruppenträgers (12) in einem elektrischen Schaltschrank, wobei der Win­ kelabschnitt (11) eine Rückseite (33) aufweist, die im eingebauten Zustand am Schaltschrank anliegt, und eine der Rückseite (33) gegenüberliegende Frontseite (34), dadurch gekennzeichnet, daß auf der Frontseite (34) des Winkelabschnitts (11) elek­ tronische Einrichtungen (14) zur Steuerung und/oder Überwachung von elektronischen Komponenten des Schalt­ schranks angeordnet sind.

2. Winkelabschnitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Winkelabschnitt (11) von der Frontseite (34) her eine Ausnehmung (15) vorgesehen ist, in der zumindest ein Teil der elektronischen Einrichtungen (14) aufnehm­ bar ist.

3. Winkelabschnitt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (15) als eingefräste Tasche (15) ausge­ bildet ist.

4. Winkelabschnitt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Winkelabschnitt (11) und dem Baugruppen träger (12) eine Leitungsdurchführung (16) ausgebildet ist, durch die eine Vielzahl von Leitungen (17) an die elektronischen Einrichtung (14) heranführbar sind.

5. Winkelabschnitt nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsdurchführung (16) in der Ausnehmung (15) ausgebildet ist, und zwar vorzugsweise an der dem Bau­ gruppenträger (12) zugewandten Seitenfläche (24) des Winkelabschnitts (11)

6. Winkelabschnitt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (17) alternativ als gedruckte flexible Leitungen, als Flachbandkabel oder als Einzelleitungen ausgebildet sind.

7. Winkelabschnitt nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (15) zur Aufnahme der elektronischen Ein­ richtungen (14) etwa 1,5 mm bis 2,5 mm, vorzugsweise etwa 1,8 mm bis 2 mm tief ist.

8. Winkelabschnitt nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Einrichtungen (14) als Leiterkarte (18) mit Anzeigeeinrichtungen (19) und einer darüber an­ geordneten Folie (20) mit Bedienfeldern (25) ausgebildet ist.

9. Winkelabschnitt nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamttiefe der elektronischen Einrichtungen (14) 1,4 mm bis 2,0 mm, vorzugsweise 1,6 mm bis 1,7 mm be­ trägt.

10. Winkelabschnitt nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Einrichtungen (14) Anzeigeeinrich­ tungen (19) aufweisen, insbesondere eine oder mehrere der folgenden Anzeigeeinrichtungen:

• - Funktionszustands-Anzeige von im rückwärtigen Bereich des Schaltschranks eingebauten elektronischen Komponen­ ten,
• - Temperaturanzeige zu beliebigen Punkten im Schalt­ schrank,
• - Anzeige über belegte Einbaupositionen, insbesondere belegte Kartenpositionen,
• - EMV-Kontaktanzeige, die ein Signal dafür ausgibt, daß in einem EMV-Testkreis ein bestimmter elektrischer Wi­ derstand unterschritten ist,
• - Funktionszustand-Anzeige des Lüftungssystems.

11. Winkelabschnitt nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Einrichtungen (14) Betätigungsein­ richtungen (21) aufweisen, insbesondere eine oder meh­ rere der folgenden Betätigungseinrichtungen-

• - Resetschalter
• - Lüfterschalter (26)
• - Netzteilschalter (27), insbesondere für ein gegebenen­ falls rückwärtig eingebautes Netzteil.