-
Schaltschrank im Baukastensvstem für elektrische Anlagen Die Erfindung
betrifft einen Schaltschrank im Baukastensystem für elektrische Anlagen.
-
Bis heute ist es üblich, Schaltschränke unabhängig von ihrer Grundkonstruktion,
so aufzubauen, daß Befehlsgeräte, Wahlschalter Signal- und andere Anzeige- und Meßgeräte
auf den Frontplatten der Schaltschränke, die häufig als Tflren ausgebildet sind,
in möglichst übersichtlicher und symmetrischer Anordnung angebracht sind, während
die zugeordneten Schaltgeräte auf einer Montageplatte oder einem Montagerahmen ebenfalls
mehr oder weniger geordnet und funktionell
zusammengefaßt, vielfach
aber auch nur nach Größen geordnet - oben die kleinen, unten die großen Geräte -befestigt
werdejt. Dieser Aufbau der Schaltschränke hat den Nachteil, daß in jedem einzelnen
Fall eine gesonderte Zeichnung für die Aufteilung der Geräte auf die Frontplatte
des Schaltschrankes und für den Innenaufbau des Schaltschrankes angefertigt werden
muß. Vor der Anfertigung dieser Zeichnungen muß aber zunächst noch die Verteilung
der Geräte so lange ausprobiert werden, bis eine Anordnung gefunden ist, die sowohl
ästhetisch befriedigt als auch den funktionellen BedUrfnissen gerecht wird Das gleiche
Problem gilt auch für die Geräteaufteilung im Innern des Schaltschrankes. Durch
dIese langwierigen Vorbereitungen wird die Herstellung der Schränke nicht nur spürbar
verteuert, sondern werden auch die technj.-schen Büros und die Arbeitsvorbereitung
der Herstellerfirmen stark belastet und entsprechend in ihrem Wirkungsgrad gemindert
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Frontplatten und TUren der Schaltschränke
nach den angefertigten Zeichnungen anschließend gebohrt und gestanzt werden müssen,
wobei jedesmal mit unterschiedlichen gegenseitigen Anordnungen der einzelnen Geräte
gerechnet werden muß. Durch diese jeweils an gesonderte Zeichnungen gebundene Arbeitsweise
entstehen selbst beim Einsatz moderner Bearbeitungsgeräte weitere Zeitverzögerungen,
die sich auf den Preis der der Schaltschränke auswirken. Das gleiche Problem tritt
auch bei der Anordnung der Schaltgeräte im
Innern der Schaltschränke
auf, wo die Befestigungsorgane ebenfalls entsprechend gesonderten Zeichnungen angebracht
werden müssen.
-
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Nachteile
zu vermeiden und Schaltschränke für elektrische Anlagen im Baukastensystem zu schaffen,
die ohne große Vorarbeit mit einer begrenzten Anzahl von auf bestimmte Weise verstellbaren
Werkzeugen fertig bearbeitet werden können, ohne daß dazu besondere Zeichnungen
erforderlich sind, @ondern einfache Leitkennzeichen genügen, um eine bestimmte Schaltschrank-Größe
und Aufteilung zu kennzeichnen und eine entsprechende Fertigung einzuleiten.
-
Bei der Lösung der gestellten Aufgabe wird von der Erfahrung ausgegangen,
daß sich elektrische Steuert einrichtungen mit ihren einzelnen Steuervorrichtungen
in bestimmte Funktionsgruppen aufteilen lassen, beispielsweise bei Heizungs- und
Klimaanlagen in Funktionsgruppen: Brenner, Pumpen, Lüfter, Regelgeräte, Mischer,
Verdichter usw. Diese Aufteilung ist bei den meisten Anlagen mehr oder weniger gut
möglich. Beispielsweise läßt sich bei Kunststoffspritzmaschinen und Kunstharzpressen
eine funktionelle Aufteilung in Werkzeug- oder Schneckenbeheizung, Temperaturregelung
und Maschinenantrieb vornehmen, bei Werkzeugmaschinen eine Aufteilung auf Spindelantriebe,
Vorschübe, Eilgänge, Kühlpumpen und Programmeinstellung. Dabei erfordern diese einzelnen
Funktionsgruppen
immer wieder gleiche Geräte, besonders Befehl-
und Anzeigegeräte, Meßgeräte, und Wahlschalter.
-
Die gestellte Aufgabe wird nun erfindungsgemäß durch einen Schaltschrank
gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er aus einem Traggerüst, das aus Hohlprofil-Leistenabschni@ten,
Knotenblechen und Echkstükken gebildet ist, und aus Wandungsplatten besteht, die
alle nach genormten Maßen und Flächenaufteilungen vorgefertigt sind und sich zu
Schaltschränken mit unterschi@dlicher, durch Leitkennzeichen eines Funktionsgruppenschemas
bezeichneter Größe und Aufteilung kombinieren lassen, wobei die Eckstücke in die
Enden der Hohlprofil- Leistenabschnitte eingesteckt und die Wandungsplatten in an
sich bekannter Weise in Nuten der Hohlprofile eingelassen sind. Die Schaltschranktüre
wei@t Türfeldplatten und einen tragenden Rahmen auf, der ebenfalls aus Hohlprofil-Leistenabschnitten,
Knotenblechen und Eckstücken besteht, wobei die Teile vorgefertigt und nach Leitkennzeichen
eines Funktionsgruppenschemas kombinierbar sind, wobei die Eckstücke in die Enden
der Hohlprofil-Leistenabschnitte eingesteckt und die Türfeldplatten im tragenden
Rahmen versenkt auf seitlichen Stegen der Hohlprofil-Leistenabschnitte befestigt
sind.
-
Schaltschränke gemäß der Erfindung sind also nach einem einheitlichen
Grundschema aufgebaut, wobei das angewandte Baukastenprinzip auch ein @@swechseln
einzelner Wandungsplatten und Türf@ldplatten erlaubt.
-
Die Erfindung verwertet also auf technische Weise
die
Erkenntnis, daß auf Grund statistischer Methoden eine bestimmte Verteilung der einzelnen
Geräte auf vorg@fertigten Teilflächen eines Schaltschrankes erzielt worden kann@
Aus diesem Grunde sind erfindungsgemäß die Schaltschrankwandungen, insbesondere
aber die Schaltschranktüre in eine Anzahl gleicher Felder eingeteilt, die durch
Verstärkungsstege aus Profilmaterial voneinander getrennt sind. So ergibt sich eine
Kassettentüre mit versenkt liegenden Feldern, die durch Weglassen einzelner Verbindungsstege
auch die Ausbildung von Doppel- oder Mehrfachfeldern erlaubt, wenn dies bei großen
Geräten, wie Reglern oder einzelnen Meßinstrumenten, erforderlich sein kann.
-
Auf jedem Feld lassen sich funktionell zusammengehörige Geräte unterbringen.
-
Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht, darin, daß
die Türfeldplatten für elektrische Geräte Montageöffnungen aufweisen, die nach einer
vorgegebenen Flächenaufteilung angeordnet, aber nur wahlweise und teilweise entsprechend
dem Leitkennzeichen des Schrankes ausgebildet sein können, wobei die Montagsöffnungen
in unterschiedlicher Zahl in einzelnen Reihen angeordnet sind, die parallel zueinander
in symmetrischen Abständen zu einer zentralen Reihe oder einer Symmetrieebene der
Türfeldplatte verlaufen. Die Türfeldplatten können also mit einem Sammeischnittwerkzeug
gestanzt werden, wobei die verschiedenen Lochbilder, die wiederum durch eine gewählte
Leitkenazahl eines Funktionsgruppenschemas festgelegt sein können, durch Ziehen
einzelner Stempel des Mehrfachwerkzeuges
erhalten werden. Durch
diese Ausbildung der Türfeldplatten ist eine große Vielfalt von Anordnungen für
die einzelnen Funktionsgruppen möglich, wobei die Platten jedesmal mit dem gleichen
Werkzeug gefertigt werden können. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß die Vor
fertigung und Vormontage der Schaltschränke weitgehend durch ungelernte Kräfte durchgeführt
werden können, daß die Fertigmontage und die Verdrahtung beschleunigt werden und
daß häufig auftretende nachträgliche Änderungen in Schaltschränken durch einfaches
Austauschen einzelner Wandungsplatten oder Tarfeldplatten rasch durchgeführt werden
könneii Die Einzelteile der Schaltschränke können ganz oder halbfertig auf Lager
gehalten. worden, so daß eingehende Aufträge sehr rasch erledigt werden können.
-
Ein weiterer Vorteil, der durch die Ausbildung der Schaltschränke
erzielt wird, besteht darin, daß auch die Kalkulation und die Arbeitsvorbereitung
der Schaltschränke sehr erleichtert und vereinfacht wird, wds sich ebenfalls günstig
auf den Endpreis der Schaltschränke auswirkt.
-
Die Größe der Montageöffnungen in den TUrfeldplatten kann erfindungsgemäß
von Reihe zu Reihe von der Mitte nach den beiden Reihen parallel verlaufenden Rändern
der Deckplatten hin abnehmen. Auf ihrer Rückseite können die TUrfeldplatten in den
von Montageöffnungen freien Bereichen Klemmleisten in einer durch das jeweilige
Leitkennzeichen des Schrankes vorgegebenen Klemmenzahl aufweisen. Auch können die
Montageplatten
und/oder die Türfeldplatten teilweise oder ganz nach
einer durch die Leitkeiinzeichen vorgegebenen Schema vorverdrahtet werden.
-
Beim Eingang einer Anfrage muß also lediglich die Schaltung gesichtet
und die Anzahl der erforderlichen Schalt- und Steuergeräte sowie ihre gruppenweise
Vertei@ung festgestellt werden. Daraus ergeben sich dann an Hand eines Funktionsgruppenplanes
Leitkennzeichen, welche die einzelnen Teile des zu Bertigenden Schaltschrankes und
damit dessen Gesamtaufbau festlegen und nach denen Angebote rasch ausgearbeitet
werden können und bei der Auftragsdurchführung die benötigten vorgefertigten Felder
sowie die Hohlprofil-Leistenabschnitte, Knotenbleche und Eckstücke für das Traggerüst
des Schaltschrankes abgerufen werden.
-
Sollten die benötigten Türfeldplatten nicht am Lager sein, lassen
sie sich m.t einer gemäß dem Leitkennzeichen vorgegebenen Einstellung mit einem
vorbereiteten Sammelschnittwerkzeug auf vorgeschnittenen Platten rasch herstellen.
Das EinfUgen der Felder in das nach der benötigten Felderzahl vorgefertigte Trag
gerüst des Schaltschrankes und die endgültige Verdrahb tung lassen sich bei diesem
Baukastensystem ebenfalls durch Leitkennzeichen genau festlegen.
-
Das vorgegebene Lochbild der Türfeldplatten oder Wandungsplatten des
Schaltschrankes ermöglicht die Kombination verschiedener Geräte und gleichzeitig
daren weitgehende Vorverdrahtung, also beispielswei se die Verdrahtung zwischen
einem Schütz und einem zugeordneten Motorschutzschalter, einem Relais und
einer
Sicherung, einem Motorschutzschalter und einer Sicherung usw Auch die Klemmleisten
lassen sich alt verschiedenen Klemmenzahlen vorfortigen, die auf Grund statistischer
Ermittlungen erhalten werden, und entsprechend kennzeichnen. Die Leitkennzeichen
legen die Zahl und Anordnung der Geräte ein für allemal fest, dazu auch die Zahl
der rückseitigen Klemmen, die Zahl und Länge der Verbindungsleitungen und andere
Einzelheiten. Mit erfindungsgemäß ausgebildeten Schaltschränken läßt sich dadurch
ein Fertigungssystem verwirklichen, das Schreib- und Verständigungsarbeit erspart,
Verwechslungen ausschließt und Fehler weitgehend unmöglich macht. Änderungen der
Anzahl und Anordnung der Geräte, die bei herkömmlicher Bauweise nachträglich nur
durch ein Zuschweißen vorher gefertigter Öffnungen in den Wandungsplatten oder Türfeldplatten
uiid ein anschließendes Verschleifen und erneutes Lackieren dieser Wandungsteile
durchgeführt werden können, werden bei Schaltschränken gemäß der Erfindung ohne
all diesen Aufwand durch einen einfachen Austausch einzelner Türfeldplatten oder
Wandungsplatten berücksichtigt.
-
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
in Verbindung mit der Zeichnung, auf der ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß
ausgebildeten Schaltschrankes und seine wichtigsten Einzelteile mehr oder weniger
schematisch dargestellt sind.
-
Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht der TUre
eines ertindungsgemäß ausgebildeten Schaltschrankes; Fig. 2 eine Ansicht des in
Fig. 1 dargestellten Schaltschrankes nach Entfernen der Schaltschranktüre; Fig.
3 eine Türfeldplatte mit Öffnungen, die durch ein Sammelschnittwerkzeug wahlweise
in dieser Deckfeldplatte angebracht werden können.
-
Der in Fig. 1 und 2 dargestellte Schaltschrank ist für eine Heizungsanlage
bestimmt. Seine Ture ist gemäß Fig. 1 in vier gleiche Felder aufgeteilt. Links oben
ist ein Zuleitungsfeld 1 mit einem Hauptschalter 2 und drei Phasenlampen 3, 4 und
5 ausgebildet. Rechts davon ist ein Feld 6 für die Brennergeräte vorgesehen, das
einen Betriebsstundenzähler 7, zwei Lampen 8 und 9 für Betriebs- und Störungsanzeige
und einen Brennerausschalter 10 trägt. Das linke untere Feld 11 enthält die Steüergeräte
für zwei Pumpen der Heizungsanlage, die Jeweils einen Schalter 12 und 13 und jeweils
Zwei Lampen 14, 15 und 16, 17 für eine Betriebs- und eine Störungsanzeige benötigen.
Das rechte untere Feld 18 ist für die Regelung der Anlage bestimmt und weist ein
einziges Regelgerät 19 auf. Dieses Regelgerät kann in einer Öffnung der Türfeldplatte
verankert sein, die das Feld 18 bildet. Das Regelgerät kann aber auch im Innern
des Schrankes hinter dem Bereich des Feldes 18 angeürdnet sein, und das Feld 18
kann
mit einer durchsichtigen Tflrfeldplatte versehen sein, die
einen Durchblick auf das Regelgerät erlaubt Die einzelnen Türfeldplatten, von denen
eine in Fig. 3 dargestellt und anschließend noch näher beschrieben wird, sind austauschbar
in der Schaltschranktüre angeordnet, die aus einem tragenden Rahmen besteht, der
aus einzelnen Außenleistenabschnitten 20 und Innenleistenabschnitten 21 genormter
Länge zusammengesetzt sind. Diese Leistenabschnitte haben ein nicht dargestelltes
Hohlprofil und sind über ebenfalls nicht dar gestellte Eckstücke miteinander zu
einem tragenden Rahmen verbunden. Die Türfeldplatten sind entweder in Nuten der
Hohlprofil-Leistenabschnitte 20 und 21 eingesetzt oder aber auf mit den Leistenabschnitten
verbundene oder in sie eingesetzte und in Fig. 1 mit gestrichelten Linien dargestellte
Eckstücke 22 oder Knotenbleche 23 eingeschraubt. In beiden Fällen sind die Türfeldplatten
auswecliselbar befestigt.
-
Fig. 2 zeigt den Schaltschrank 30 mit seinem Montage rahmen nach Abnahme
der aus Fig. 1 ersichtlichen Schaltschranktüre. Der Montagerahmen weist zwei senkrechte
C-förmige Schienen 31 und 32 und zwei Quelschienen 33 und 34 auf, auf denen drei
Montageplatten 35, 36 und 37 befestigt sind. Die linke Montageplatte 35 trägt zwei
dreipolige Sicherungen 38 und 39, die mittlere Montageplatte 36 einen Motorschutzschalter
40 und ein Schaltrelais 41, während die rechte Montageplatte 37 im dargestellten
Ausführungsbeispiel unbestockt ist. Bs können mehrere solcher Montageplatten nebeneinander
angebracht werden.
-
Unterhalb dieser Anordnung sind drei genormte Schienen 42, 43 und
44 mit C-förmigem Querschnitt angeordnet, in welchen nicht sichtbare Gleitmuttern
gelagert sind, mit denen diese Querschienen in den senkrechten Schienen 31 und 32
des Montagerahmens befestigt sind, die ebenfalls einen C-förmigen Querschnitt aufweisen
können. Auf diese Montageschienen 42 bis 44 lassen sich Schaltgeräte 45, 46, 47
und 48 verschiedener Art in Schnellmontage aufstecken oder festklemmen. Durch Leitkennzeichen
wird auch hier bestimmt, wie viele Montageplatten, Geräte und Klemmen im Einzelfall
ben@tigt werden und in welcher Anordnung. Die Querschienen können nach Bedarf in
ihrer Höhe verstellt und an die zu tragenden Geräte angepaßt werden. Die Gesamtverdrahtung
kann von Gerät zu Gerät oder Montageeinheit zu Montageeinheit entweder fliegend
durchgeführt werden oder in Kabelkanälen erfolgen, die in nicht dargestellter Weise
zwischen den einzelnen Querschienen angeordnet werden können. Die elektrische Verbindung
der in der Schaltschranktüre angeordneten Geräte mit den Geräten des Montagerahmens
erfolgt über nicht dargestellte bewegliche Leitungen, deren Leiter zahl und Länge
ebenfalls durch die Leitkennzeichen vorgegeben werden können.
-
Fig. 5 zeigt eine Türfeldplatte 50 mit allen möglichen Öffnungen,
die mit einem Sammelstanzwerkzeug in dieser Platte zusammen oder in einer wahlweisen
und von einer Kennziffer abhängigen Kombination angebracht werden können. In ihren
vier Ecken weist die rechteckige Tür feldplatte 50 jeweils Befestigungslöcher 52,
53, 54
und 55 auf, mit denen die Platte beispielsweise wie die
Türfeldplatte 6 der in Fig. 1 dargestellten Schranktüre mittels hindurchgeführter
Schrauben oder Schraubbolzen auf Eckstücken 22 oder Knotenblechen 23 befestigt werden
kann.
-
Au9 der Türfeldplatte 50 können in sieben parallel zueinander verlaufenden
Querreihen Öffnungen jeweils symmetrisch zur Längssymmetrieachse 51a und zur Quersymmetrieachse
51b der Platte angebracht werden, wobei die jeweils runden Montageöffnungen in jeder
Reihe einen. anderen Durchmesser haben. In der obersten Reihe sind sechs kleine
Öffnungen 56, 57, 58 59, 60,61 ausgebildet. An diese Reihe schließt sich eine zweite
Reihe mit ebenfalls sechs Öffnungen, 62, 63, 64, 65, 66 und 67 an, die Jedoch einen
größeren Durchmesser aufweisen. In der anschließenden dritten Reihe sind nur fünf
Öffnungen 68, 69, 70, 71 und 72 ausgebildet und die anschließende zentrale Öffnungsreihe
weist nur drei große Öffnungen 73, 74 und 75 auf0 Die nächste Reihe weist wie die
dritte Reihe wieder fünf Montageöffnungen 76, 77, 78, 79 und 80 auf, während die
anschließende vorletzte Reihe nur drei kleinere Öffnungen 81, 82 und 83 hat. Die
unterste Reihe ist wieder gleich ausgebildet wie die erste Reihe und weist sechs
kleine Öffnungen 84, 85, 86, 87, 88 und 89 auf Wie aus den Feldern 1, 6 und 11 in
Fig. 1 ersichtlich ist, werden in den Türfeldplatten 50 jeweils nur die Jnigen Öffnungen
aus der aus Fig. 3 ersichtlichen Öffnungsgesamtheit ausgestanzt, die für die Montage
v@n
Schaltern und Anzeigeorganen in dem betreffenden Feld benötigt werden. In dem Feld
1 der Türe sind die Lampen 3, 4 und 5 in Montageöffnungen 81, 82 und 83 befestigt,
wobei dort die Türfeldplatte 50 gegenüber Fig. 3 um 180° ge@raht eingebaut ist.
Der Hauptarhalter 2 ist in der zentralen Öffnung 74 verenkert.
-
@@im Fold 6 sind die beiden Lampen 8 und 9 entweder in den Montageöffnungen
63 und 66 oder Montageöffnungen 81 und 83 bef@stigt, während der Betriebsstundenzähler
7 in der zentralon Öffnung 74 und der Brennerausschalter 10 entweder in der Montageöffnung
70 oder der Montageöffnung 78 befestigt ist. Beim Türfeld 11 schließlich sind die
Lampen 14, 15 und 16, 17 in den Montageöffnungen 62, 63 und 66, 67 befestigt, während
die zugeordneten Schalter 12 und 13 in den Montageöffnungen 68 und 72 befestigt
sind.
-
Durch die symmetrische Anordnung der Öffnungen zur Längssymmetrieachse
51a und Quersymmetrieachse 51b der Türfeldplatte 50 kommen die Geräte alle in.bestimmte
Höhenstufen zu liegen, so daß auch bei Türen mit vielen Feldern eine einheitliche
Stufung der Geräte erreicht wird, welche den Überblick Uber diese Geräte, der für
eine einwandfreie Bedienung der Anlage wichtig ist, gewährleistet t Wenn beispielsweise
die Signallampen in der zweiten und in der vQrletzten Reihe angeordnet werden, liegen
diese Signallampen in allen Feldern auf gleicher'Höhenlage, da die vorletzte Reihe
den gleichen Abstand vom unteren Plattenrand hat wie die zweite Öffnungsreihe vom
oberen Plattenrand. In den Öffnungen 56 bis 61 und 84 bis 89 der beiden äußersten
Öffnungsreihen können insbeson dere Hinweisschilder befestigt werden.