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Die
Erfindung betrifft einen Schrankkorpus, insbesondere für
Outdoor-Schränke, gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Die
Erfindung ist jedoch nicht auf einen Schrankkorpus für
Outdoor-Schränke beschränkt, welche in der Regel
entsprechend den Anforderungen und Schutzgraden staub- und wassergeschützt und
EMV-abgeschirmt ausgebildet sind und eine besonders stabile, beispielsweise
erdbebensichere Konstruktion aufweisen müssen, sondern
grundsätzlich auch für andere Geräteschränke
und Gehäusesysteme, welche zur Aufnahme von elektrischen
und elektronischen Geräten und Baugruppen vorgesehen sind,
geeignet.
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DE 87 03 617 U offenbart
ein Rahmengestell aus Metall für Schränke zum
Einbau elektrischer Geräte, welches zusammengeschweißt
ist aus gleichartigen, eben abgeschnittenen Profilholmen, die U-Profil
mit an den U-Schenkeln rechtwinklig angesetzten und nach außen
weisenden Zusatzschenkeln haben, und aus im Wesentlichen quaderförmigen
Eckstücken, die in ihren Abmessungen dem U-Profil der Profilholme
ungefähr entsprechen und die Ecken des Rahmengestells bilden.
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Aus
EP 0 686 316 B1 ist
ein Geräteschrank bekannt, welcher einen Schrankkorpus
mit einem Grundgestell aus Querprofilen, Tiefenprofilen und Vertikalprofilen
aufweist, welche mit Hilfe von Eckverbindern verbunden sind. Die
Eckverbinder sind mit Durchgangsbohrungen für Befestigungselemente versehen,
welche in einen zentralen, kreisförmigen Kanal der Quer-,
Tiefen- und Vertikalprofile eingeschraubt werden. Die Befestigung
der Verkleidungsteile, beispielsweise einer Boden- und Deckplatte,
erfolgt ebenfalls durch eine Schraubbefestigung. Zu diesem Zweck
sind die Eckverbinder mit einem überstehenden Aufnahmebereich
verse hen, in welchem, eine Gewindebohrung ausgebildet ist. Die Seitenwände
und eine Rückwand sind mit abgewinkelten Randleisten ausgebildet,
welche mit Nuten in den Quer-, Tiefen- und Vertikalprofilen zusammenwirken. In
Randbereichen der Seitenwände sind Befestigungselemente
oder auch Schnellverschlüsse vorgesehen, welche eine Entfernung
der Seitenwände und/oder der Rückwand durch unbefugte
Personen verhindern. Alle Profilleisten des bekannten Grundgestells
sind mit einem definiert angeordneten Dichtungssteg versehen, welcher
für eine Abdichtung gegen Staub, Wasser und Fremdkörper
mit den abgewinkelten Randleisten der Seitenwände und/oder
der Rückwand zusammenwirken und für eine EMV-Abschirmung
mit einem entsprechenden Kontaktstreifen versehen werden.
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Der
bekannte Schrankkorpus ist relativ stabil und ermöglicht
insbesondere eine variable Gestaltung sowie vielfältige
Ein- und Ausbaukonzepte. Die Schraubbefestigung der Quer-, Tiefen-
und Vertikalprofile an den Eckverbindern und der erforderliche Dichtungssteg
an allen Profilen erfordern jedoch eine relativ materialaufwändige
Konstruktion der Profilleisten und auch der Eckverbinder, wobei
die Eckverbinder aufgrund der von außen zugänglichen
Durchgangsbohrungen wenig zur Produktsteifigkeit beitragen können.
Auch die erforderliche EMV-Dichtung zwischen den Verkleidungsteilen
und dem Grundgestell kann als ein Nachteil angesehen werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schrankkorpus, insbesondere
für Outdoor-Schränke, zu schaffen, welche bei
einem relativ geringen Materialeinsatz und einer außerordentlich kostengünstigen
Fertigung die erforderliche Abdichtung und EMV-Abschirmung sowie
eine hohe Steifigkeit gewährleisten.
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In
Bezug auf den Schrankkorpus wird die Aufgabe durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige und
vorteilhafte Ausgestaltungen sind in der Figurenbeschreibung und
in den jeweiligen Unteransprüchen enthalten.
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Ein
Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, die Bauteile
des Grundgestells und die Verkleidungsteile derart auszubilden,
dass zur Herstellung eines Schrankkorpus Präzisionsschweißverfahren,
insbesondere Laserschweißverfahren, angewendet werden können.
Durch eine geeignete Konstruktion der Bauteile ist es zunächst möglich,
ein verschweißtes Grundgestell herzustellen. Dabei werden
für das Grundgestell Profile hoher Steifigkeit eingesetzt,
welche mittels geschweißter Eckverbinder ohne zusätzliche
Befestigungselemente zu dem dreidimensionalen Grundgestell verschweißt
werden. Die von den Gestellprofilen begrenzten Öffnungen
oder auch offenen Fächer des verschweißten Grundgestells
werden dann, vorteilhaft mittels Dichtschweißen und mit
demselben Schweißverfahren, von Verkleidungsteilen, welche flache
beziehungsweise ebene Blechzuschnitte sind, geschlossen.
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Das
verschweißte Grundgestell bildet das Stützgerüst
für den erfindungsgemäßen Schrankkorpus
und besteht vorteilhaft aus Aluminium-Strangpressprofilen, welche über
Eckverbinder aus Aluminium-Druckguss zu einem quaderförmigen
Grundgestell verschweißt werden. Das verschweißte
Grundgestell kann auch aus Stahl mit beispielsweise Walzprofilen
oder auch aus Magnesium bestehen.
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Vorteilhaft
ist es, ein Schweißverfahren mit Festkörperlasern
anzuwenden, welches sich durch einen geringen Wärmeeintrag
und durch eine reproduzierbare Schweißnahtgeometrie auszeichnet
und ein maßgenaues Fügen der Quer-, Tiefen- und
Vertikalprofile an den Eckverbindern und auch die Befestigung der
Blechzuschnitte als Seitenwände, Rückwand, Bodenplatte
und Deckplatte zu einem Schweißkorpus ermöglicht.
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Es
ist vorteilhaft, dass die Querprofile, Tiefenprofile und Vertikalprofile
sowie die Eckverbinder mit Hilfe einer Überlappung durch
Laserschweißen oder auch Stumpfschweißen zu dem
verschweißten Grundgestell verbunden werden. Die Profile,
welche als Hohlprofile ausgebildet sind, werden dabei in Koordinatenrichtung
stirnseitig mit Hilfe von Überlappungen oder stumpf durch
Laserschweißen verbunden. Die Eckverbinder weisen zu diesem
Zweck an drei Anlageseiten für ein Querprofil, Tiefenprofil
und Vertikalprofil Verbindungselemente für die Überlappung
mit den Gestellprofilen auf. Vorteilhaft ist jedes Verbindungselement
einer Anlageseite der Eckverbinder als ein etwa rechtwinkliger Steckblock
ausgebildet, welcher definiert kantennah zu zwei angrenzenden Außenseiten
verläuft.
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Außerdem
sind an jeder Anlageseite Führungselemente vorgesehen,
welche zusammen mit dem rechtwinkligen Verbindungselement der Überlappung
komplementär zu den Gestellprofilen ausgebildet sind. Es
ist vorteilhaft, dass die spaltfreie Überlappung durch
ein Übermaß realisiert wird, welches zwischen
den inneren Abmessungen des Gestellprofils und den äußeren
Abmessungen der zur Überlappung ausgebildeten Verbindungselemente
und der Führungselemente besteht.
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Die
gemäß der Erfindung als Verkleidungsteile einzusetzenden
Blechzuschnitte aus Stahl, Aluminium, Magnesium oder einem anderen
Metall sind komplementär zu den zu verschließenden Öffnungen des
verschweißten Rahmengestells rechteckförmig ausgebildet
und für die Befestigung an dem verschweißten Grundgestell
durch Präzisionsschweißen, insbesondere Laserschweißen,
mit einem Überlappungsbereich versehen, welcher in besonders einfacher
Weise ein umlaufender Kantenbereich in der Ebene der Blechzuschnitte
ist. Die Blechzuschnitte können von außen an das
Grundgestell angelegt werden, wobei der Kantenbereich an beziehungsweise
auf den Anlagebereichen der Gestellprofile und Eckverbinder angeordnet
wird.
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Es
ist vorteilhaft, dass die Anlagebereiche als stufenförmige
Abflachungen oder auch Abwinklungen der entsprechenden Profilseite
ausgebildet sind und hinsichtlich Tiefe und Breite komplementär zu
den Kantenbereichen der Blechzuschnitte ausgebildet sind. Damit
wird auch eine eindeutige Positionierung sichergestellt. Es wurde
gefunden, dass Anlagebereiche, welche eine Breite von etwa 10 mm aufweisen,
eine vorteilhafte Überlappung mit entsprechend ausgebildeten
Kantenbereichen der Blechzuschnitte gewährleisten, so dass
entlang dieser Überlappung eine Schweißnaht mittels
Laserschweißen hergestellt und ein Schweißkorpus
gefertigt werden kann.
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In
einer bevorzugten Ausbildung weist der Schrankkorpus Blechzuschnitte
auf, welche als Seitenwände, Rückwand, Bodenplatte
und Deckplatte angeordnet sind. Eine Türöffnung
wird dann von zwei frontseitigen Querprofilen und zwei frontseitigen
Vertikalprofilen begrenzt. Zweckmäßigerweise sind
diese frontseitigen Quer- und Vertikalprofile jeweils mit einem
in Längsrichtung verlaufenden Dichtungssteg versehen. Die
frontseitigen Eckverbinder weisen komplementär zu diesem
Dichtungssteg eine Dichtungsecke auf, so dass beim zusammengeschweißten
Grundgestell ein umlaufender Dichtungssteg gebildet ist, an oder
gegenüber welchem eine Dichtung umlaufend fixiert werden
kann.
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Es
ist vorteilhaft, wenn die Dichtungsstege der frontseitigen Quer-
und Vertikalprofile in einem Winkel von etwa 70° bis 80° zur
Türfront ausgebildet sind. Von den übrigen Gestellprofilen
unterscheiden sich die frontseitigen Profile nur durch den Dichtungssteg
und dessen Anbindung, und auch die frontseitigen Eckverbinder weisen
im Ver gleich zu den übrigen Eckverbindern bis auf die zusätzliche
Dichtungsecke eine identische Ausbildung auf.
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Alle
Gestellprofile sind vorteilhaft Hohlprofile mit einem rechteckigen
Querschnitt, welcher von einer längeren und kürzeren
Innenseite und einer längeren und kürzeren Außenseite,
bezogen auf einen Innenraum des Grundgestells beziehungsweise des Schweißkorpus,
gebildet wird. Die zu dem Innenraum gerichteten Innenseiten sind
jeweils mit einer Längsnut, beispielsweise einer T-Nut,
versehen, welche zur Befestigung von Multifunktionsschienen und dergleichen
dienen. Die Außenseiten der Gestellprofile sind mit den
Anlagebereichen für die Blechzuschnitte beziehungsweise
deren Kantenbereiche versehen. Damit weisen die Profile des verschweißten Grundgestells
eine besonders einfache Konstruktion auf. Außerdem wird
eine Materialeinsparung auch dadurch erreicht, dass Befestigungsöffnungen
für eine Schraubbefestigung an den Eckverbindern entfallen
sind. Des Weiteren weisen die Profile trotz einer vorteilhaften
geringeren Wandstärke eine hohe Steifigkeit auf. Auch für
die Verkleidungsteile können Blechzuschnitte mit einer
relativ geringen Materialstärke eingesetzt werden. Durch
die Verschweißung an dem Grundgestell wird eine Membranwirkung
erzielt, welche für die erforderliche Stabilität
und Steifigkeit, insbesondere auch für eine Erdbebensicherheit,
von Bedeutung ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der
verschweißte Schrankkorpus sowohl Wasser- als auch staubdicht
ausgebildet ist und ideal gegen den Durchgang elektromagnetischer
Wellen geschützt ist. Zusätzliche Dichtelemente
müssen nicht eingesetzt werden.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung weiter erläutert;
in dieser zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung des verschweißten Grundgestells
des erfindungsgemäßen Schrankkorpus;
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2 einen
Eckbereich des verschweißten Grundgestells nach Pfeil II,
jedoch vor dem Verschweißen;
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3 einen
erfindungsgemäßen Schrankkorpus, jedoch vor dem
Anschweißen der Verkleidungsteile;
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4 einen
vergrößerten Eckbereich des erfindungsgemäßen
Schrankkorpus nach Pfeil IV in 3;
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5 einen
frontseitigen Eckverbinder des erfindungsgemäßen
Schrankkorpus nach Pfeil V in 3;
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6 den
frontseitigen Eckverbinder nach 5 nach einer
180°-Drehung um eine vertikale Achse und
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7 einen
Querschnitt eines frontseitigen Quer- und Vertikalprofils.
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1 zeigt
ein verschweißtes Grundgestell 5, welches quaderförmig
ausgebildet ist und in den Eckbereichen Eckverbinder 6 zur
Verbindung von Querprofilen 2, Tiefenprofilen 3 und
Vertikalprofilen 4 aufweist. Die Verbindung erfolgt mittels
Schweißen, bevorzugt durch Laserschweißen in Überlappungsbereichen,
welche von den jeweils stirnseitig an Anlageseiten 7 der
Eckverbinder 6 gehaltenen Querprofile 2, Tiefeprofile 3 und
Vertikalprofile 4 (siehe auch 2, 5 und 6)
gebildet werden.
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Das
verschweißte Grundgestell 5 bildet das Grundgerüst
für einen Schrankkorpus mit zwei Seitenwänden 13,
einer Rückwand 14, einer Bodenplatte 15 und
einer Deckplatte 16, welche zur Verkleidung des verschweißten
Grundgestells 5 mit diesem verbunden werden (siehe 3 und 4)
und mit einer Türöffnung 20 und einem
Innenraum 30.
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2 zeigt
einen Eckverbinder 6 gemäß Pfeil II in 1 und
in Koordinatenrichtung die zu befestigenden Gestellprofile, d. h.
ein Querprofil 2, Tiefenprofil 3 und Vertikalprofil 4 vor
dem Verschweißen. Der Eckverbinder 6 ist würfel-
beziehungsweise quaderförmig ausgebildet und besteht vorteilhaft
aus Aluminium-Druckguss. An drei Anlageseiten 7 sind zur
Ausbildung von Überlappungsbereichen für eine mittels
Lasern zu fertigende Schweißnaht 11 (siehe 4)
Verbindungselemente 9 ausgebildet. Die Verbindungselemente 9 sind
in die Eckverbinder integriert und verlaufen kantennah zu angrenzenden
Außenseiten 8 der Eckverbinder 6. 2 verdeutlicht, dass
die Verbindungselemente rechtwinklig abgebogen und blockartig ausgebildet
sowie komplementär zu dem Innendurchmesser der aufzusteckenden Querprofile 2,
Tiefenprofile 3 und Vertikalprofile 4 angeordnet
sind.
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In
Verbindung mit 4 wird deutlich, dass eine spaltfreie Überlappung
erreicht wird, indem der Abstand der winkelförmigen Verbindungselemente 9 von
der Außenkante der Materialstärke der Gestellprofile 2, 3, 4 angepasst
ist. Die Verbindungselemente 9 sind endseitig mit einer
Abflachung 39 versehen, welche einem Anlagebereich 18 der
Gestellprofile 2, 3, 4 angepasst ist.
Außerdem sind die Anlageseiten 7 mit zwei Führungselementen 21 versehen,
welche zusammen mit dem Verbindungselement 9 durch ein gewisses Übermaß zwischen
den inneren Abmessungen der Gestellprofile 2, 3, 4 und
den äußeren Abmessungen der Verbindungselemente 9 und
Führungselemente 21 zu einer spaltfreien Überlappung und
dichten Verschweißung führen.
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Die
Anlagebereiche 18 der aufgesteckten Gestellprofile 2, 3, 4 und
ein Anlagebereich 19, welcher in einer Außenseite 8 der
Eckverbinder 6 ausgebildet ist, wirken zusammen und dienen
der Überlappung mit dem jeweiligen Verkleidungsteil, welches bei
der Darstellung der 2 die Deckplatte 16 (siehe 3)
ist. Alle Verkleidungsteile sind gemäß 3 Blechzuschnitte 12 und
eben beziehungsweise flach ohne eine Abkantung ausgebildet und bestehen
bevorzugt aus Aluminium. Die als Abstufungen oder auch Ausnehmungen
ausgebildeten Anlagebereiche 18 in den Gestellprofilen 2, 3, 4 und
die Anlagebereiche 19 in den Eckverbindern 6 sind
entsprechend der Wandstärke der Blechzuschnitte 12 ausgebildet,
so dass die Blechzuschnitte 12 unter Ausbildung einer Überlappung
genau positioniert und gehalten sind.
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4 zeigt
einen Eckbereich des Schweißkorpus 10 und die
Schweißnähte 11 zur Verbindung der Gestellprofile 2, 3, 4 an
dem Eckverbinder 6 sowie die Schweißnähte 11 zur
Verbindung der Blechzuschnitte 12 in Form einer Seitenwand 13 und
der Deckplatte 16 mit dem verschweißten Grundgestell 5.
Für gleiche Merkmale sind in allen Zeichnungen identische
Bezugszeichen verwendet.
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Die 3 und 4 vermitteln,
dass der Schweißkorpus 10 eine Türöffnung 20 aufweist,
welche von zwei frontseitigen Querprofilen 23 und zwei frontseitigen
Vertikalprofilen 24 begrenzt wird. Diese frontseitigen
Querprofile 22 und Vertikalprofile 24 weisen mit
Ausnahme eines Dichtungsstegs 23 und dessen Anbindungskonstruktion
(siehe auch 7) denselben Querschnitt auf
wie die übrigen Gestellprofile 2, 3, 4.
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Der
Dichtungssteg 23 im Bereich der Türöffnung 20,
welcher auch als Messerleiste bezeichnet wird, ist so gestaltet,
dass er in einem Winkel von etwa 75° zur Türfront
verläuft (siehe 7). Ein umlaufender Dichtungssteg
wird mit Hilfe von Dichtungsecken 27 an den vier frontseitigen
Eckverbindern 26 erreicht, welche aus den 4 und 5 hervorgehen.
Der umlaufende Dichtungssteg ermöglicht die Fixierung einer
umlaufenden Dichtung, beziehungsweise das Zusammenwirken mit einer
an der Tür angeordneten Dichtung und damit eine staub-
und wassergeschützte Abdich tung und EMV-Abschirmung im
auch Bereich einer frontseitigen Tür (nicht dargestellt).
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Gemäß 7 ist
der Dichtungssteg 23 in einem Eckbereich, welcher von einer
längeren Außenseite 33 und einer kürzeren
Innenseite 32 des frontseitigen Quer- beziehungsweise Vertikalprofils 22, 24 gebildet
wird, angeordnet. Die Gestellprofile 2, 3, 4 und
die frontseitigen Querprofile 22 sind gemäß 7 Hohlprofile
und weisen einen rechteckigen Querschnitt auf. Bezogen auf das verschweißte Grundgestell 5 (siehe 1 und 3)
sind die Gestellprofile 2, 3, 4, 22, 24 mit
einer zu einem Innenraum 30 gerichteten kürzeren
Innenseite 32 und einer längeren Innenseite 31 sowie
einer kürzeren Außenseite 34 und einer
längeren Außenseite 33 ausgebildet. An
der kürzeren und längeren Innenseite 31, 32 sind
jeweils Längsnuten 35 vorgesehen, welche der Befestigung
von Einbauten in dem Schrankkorpus 10 beziehungsweise einem
komplettierten Geräteschrank dienen. Die zur Ausbildung
einer Schweißnaht vorgesehenen Anlagebereiche 18 für die
Blechzuschnitte 12 sind in den Außenseiten 33, 34 vorgesehen,
wobei bei dem in 7 gezeigten frontseitigen Profilquerschnitt
an der Außenseite 33 anstelle eines Anlagebereiches 18 der
Dichtungssteg 23 für eine Tür angeordnet
ist. Dieser Dichtungssteg 23 ist über einen Verbindungssteg 25 unter
Ausbildung eines Hohlraums 36 im Eckbereich zwischen der
längeren Außenseite 33 und der kürzeren
Innenseite 32 angeordnet.
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Die
frontseitigen Eckverbinder 26 der 5 und 6 entsprechen
bis auf die Dichtungsecke 27 an einer Außenseite 8 den übrigen
Eckverbindern 6 des verschweißten Grundgestells 5. 6 ist
eine Darstellung des Eckverbinders 26 nach 5,
jedoch nach einer Drehung von 180° um eine vertikale Achse,
weshalb die Dichtungsecke 27 nicht sichtbar ist. 6 vermittelt
nochmals die Ausbildung der Verbindungselemente 9 mit den
endseitigen Abflachungen 31 entsprechend den mittels Laserschweißen
zu verbindenden Gestellprofilen.
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Der
Schrankkorpus kann beispielsweise durch ein Verfahren zum Herstellen
eines Schrankkorpus, insbesondere für Outdoor-Schränke,
bei welchem Querprofile, Tiefenprofile und Vertikalprofile mit Eckverbindern
zu einem Grundgestell verschweißt und anschließend
an dem Grundgestell Verkleidungsteile befestigt werden, wobei als
Verkleidungsteile flache und ebene Blechzuschnitte 12 ausgebildet
und für ein Überlappverschweißen umlaufend
mit Kantenbereichen 17 in der Ebene der Blechzuschnitte 12 versehen
werden, welche über die jeweilige Öffnung des
Grundgestells reichen, und wobei die Querprofile 2, Tiefenprofile 3,
Vertikalprofile 4 und Eckverbinder 6 mit Anlagebereichen
versehen werden, an bzw. auf welche die Blechzuschnitte 12 mit
den Kantenbreichen 17 positioniert und dicht zu einem Schweißkorpus 10 verschweißt
werden.
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Weiter
kann das Grundgestell und der Schweißkorpus durch Präzisionsschweißen,
insbesondere Laserschweißen, hergestellt werden.
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Ferner
können die Querprofile, Tiefenprofile und Vertikalprofile
stirnseitig mit den Eckverbindern durch Laserschweißen
in den Überlappungsbereichen spaltfrei verbunden werden.
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Auch
ist es möglich, dass für ein Überlappverschweißen
oder Dichtschweißen an Anlageseiten der Eckverbinder Verbindungselemente
mit Übermaß im Vergleich zu den inneren Abmessungen
der Querprofile, Tiefenprofile und Vertikalprofile ausgebildet und
die Querprofile, Tiefenprofile und Vertikalprofile aufgesteckt und
spaltfrei verschweißt werden.
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Bevorzugt
ist hierbei, wenn entlang den in den Anlagenbereichen aufgenommenen
Kantenbereichen durch Laserschweißen eine Überlappnaht gebildet
und dadurch das Grundgestell mit den Blechzuschnitten abgedichtet
beplankt wird.
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Es
können auch die Querprofile, Tiefenprofile und Vertikalprofile
aus Aluminium-Strangpressprofilen, die Eckverbinder aus Aluminium-Druckguss und
die Blechzuschnitte aus Aluminium-Blechen gefertigt werden, wobei
die Querprofile, Tiefenprofile, Vertikalprofile und Eckverbinder
zu dem Grundgestell verschweißt werden und wobei das verschweißte Grundgestell
anschließend mit den Blechzuschnitten beplankt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 8703617
U [0003]
- - EP 0686316 B1 [0004]