DE2302988B2 - Schrank für elektrische und elektronische Einrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schrank für elektrische und elektronische Einrichtungen mit einem unteren und einem oberen, seinen Grundriß definierenden Rahmen und mit einem die Seitenwände und die Rückwand des Schrankes bildenden, U-förmig gebogenen Mantelteil.

Ein solcher Schrank ist aus dem DT-Gbm 7 029 180 bekannt. Das Mantelteil dieses bekannten Schrankes ist aus einem Blech gebogen. Der untere Rahmen, auf den das Mantelteil aufgesteckt ist, weist die Form einer quaderförmigen flachen Wanne auf, an deren Rückwand und Seitenwände die unleren Abschnitte der Rückwand und der Scitenwände des Mantelteiles unmittelbar anliegen. Der untere Rahmen und das Mantelteil sind fesi mi;einander verbunden. Das obere Rahmenteil weist dieselbe Form auf wie das untere und ist lose auf das Mantelteil aufgesteckt, derart, daß seine Rückwand und seine Seitenwände an einem oberen Randabschnitt des Mantelteiles anliegen. Dabei ist das Mantelteil an seinem oberen Rand senkrecht zum Rahmenteil nur in einer Richtung abgestützt, so daß, wenn der Schrank Erschütterungen ausgesetzt ist, zumindest die Seitenwände in ihrem oberen Abschnitt ungehindert nach innen oder außen schwingen können, da die Biegesteifigkeit eines lediglich aus einem gebogenen Blech bestehenden, U-förmigen Mantelteiles verhältnismäßig gering ist.

Bei dem bekannten Schrank werden daher die Erschütterungen, denen der Schrank ausgesetzt ist. weitgehend auf die in dem Schränk angeordneten elektrischen oder elektronischen Einrichtungen übertragen, was deren Funktion beeinträchtigen kann. Umgekehrt kann der Schrank durch eingebaute Einrichtungen, wie beispielsweise einen verhältnismäßig großen Netztransformator, zu mechanischen Schwingungen im Rhythmus der Netzfrequenz angeregt werden, die einerseits zu einer ständigen Geräuschbelästigung des Benutzers und andererseits wieder zu einer Beeinträchtigung der Funktion der in dem Schrank angeordneten Geräte führen könnea Zwar könnten solche Schwin gungen durch die Wahl größerer Wandstärken des Mantelteiles und/oder zusätzliche Rahmenkonstruktionen oder Versteifungen weitgehend unterdrückt werden, wie es beispielsweise aus der DTPS I 227 625 be kannt ist, jedoch würde dadurch das Gewicht des Schrankes beträchtlich erhöht, seine Herstellung verteuert und seine Verwendungsmöglichkeit erheblich eingeschränkt.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu gründe, einen Schrank der eingangs beschriebenen An so auszubilden, daß er bei einfachem Aufbau und geringem Gewicht eine hohe Stabilität und Schwingung», dämpfung aufweist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch ge löst, daß das Mantelteil aus einer an den Rahmen befestigten Sandwichplatte mit aus Metall bestehenden Deckschichten und einem zwischen den Deckschichten angeordneten wabenförmigen Kern besteht.

Durch die Verwendung von Sandwichplatten, die bei vorgegebenen Gesamtgewicht eine deutlich höhere Biegesteifigkeit aufweisen als einfache Bleche, und die Befestigung des Manieltciles an dem oberen und an dem unteren Rahmen wird ein Schrank erzielt, der sich bei geringem Gewicht und einfachem Aufbau durch eine sehr hohe Stabilität auszeichnet. Insbesondere werden durch diesen Aufbau Schwingungen, wie sie sonst angeregt werden könnten, vollständig unterdrückt, so daß eine besonders gute Schonung der in dem Schrank enthaltenen Geräte gewährleistet ist. Das geringste Gewicht des Schrankes ermöglicht dabei zahlreiche Anwendungen, insbesondere als Elektronikschrank für Flugzeuge, bei denen es auf besonders große Stabilität bei leichtem Aufbau ankommt. Es ist zwar aus der DT-A3 1 227 625 bereits bekannt, den oberen und den unteren Rahmen eines Schrankes für elektrische Geräte fest mit den Seitenwinden des Schrankes zu verbinden, jedoch bestehen bei dem bekannten Schlank Rückwand und Seitenwände aus einzelnen Blechen. In diesem Fall ist es erforderlich, die Seitenwände durch zusätzliche Profilierungen oder an den Seiicnwänden befestigte Eckpfosten und gegebenenfalls zusätzliche Profilschienen, die innerhalb des Schrankes entstehende Kräfte aufnehmen und auf die Rahmen übertragen, zu verstärken, was sowohl den Herstellungsaufwand als auch das Gewicht eines solchen Schrankes beträchtlich erhöht.

Ferner ist aus dem DT-Gbm 1 766 166 ein Schrank bekannt, bei dem die Vorderwand, der Boden und die Rückwand einerseits und die Seitenwände und die Dekke des Schrankes andererseits durch je ein U-förmigcs Teil gebildet werden. Beide Teile sind identisch ausgebildet und können zu einem geschlossenen, quaderförmigen Schrank zusammengesteckt werden. Dabei greifen jeweils die Ränder an den Enden der Schenkel der U-förmigen Teile in Nuten der den Boden bzw. die

Decke des Schrankes bildenden Abschnitte der U-förmigen Teile ein, während die beiden Teile längs der vertikalen Ecken des Schrankes lediglich aneinander anliegen. Die U-förmigen Teile bestehen aus vollem Kunststoff und sind keine U-förmig gebogenen Sandwichplatten. Ein solcher Schrank ist für elektrische und elektronische Einrichtungen nicht geeignet, weil sein Inneres nicht ohne weiteres zugänglich ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Innenschicht der Sandwichplatte im Bereich der Ecken des Schrankes nach außen gebogen und der wabenförmige Kern gequetscht, derart daß der auf der Oberfläche der Außen- und der Innenschicht gemessene Abstand zwischen zwei auf je einer Seite der Ecke angeordneten Bezugspunkten etwa gleich ist und die Wabenstruktur zu beiden Seiten der Ecke nicht merklich gestört ist Auf diese Weise ist es möglich, aus einer Sandwichplatte ein U-förmig gebogenes Mantelteil ohne großen Arbeitsaufwand zu bilden, bei dem die Deckschichten auci< im Bereich der ao fcken einen ungestörten Verlauf haben und alle vorteilhaften Eigenschaften von Sandwichplatten erhalten bleiben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt »5

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines Schrankes nach der Erfindung,

F i g. 2 den Schrank nach F i g. 1 mit auseinandergetogenen Teilen,

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 durch Ab- »chnitte des Schrankes nach F i g. 1 in vergrößertem Maßstab, der Einzelheiten der vorderen und hinteren oberen Ecken veranschaulicht,

Fig.4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 durch den Schrank nach F i g. 1 in vergrößertem Maßstab,

F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 durch den in Fig.4 dargestellten unteren Abschnitt des Schrankes nach F i g. 1,

Fig.6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 durch eine der vorderen Ecken des Schrankes nach F i g. 1 und

F i g. 7 und 8 Schnitte ähnlich F i g. 6, die Varianten des in F i g. 6 dargestellten Frontrahmenteiles zeigen.

Der in den F i g. 1 und 2 als Beispiel dargestellte Schrank 10 umfaßt ein Mantclteil 12, das die Seitenwände 14 und 16 und die Rückwand 18 des Schrankes bildet. Das Mantclteil 12 besteht aus einer Sandwichplatte mit metallischen Außenschichten und einer dazwischen angeordneten, aus Metall bestehenden Wabenstruktur. Vor?ugsweise bestehen die Außensehichien und die Wabenstruktur aus Aluminium und sind beispielsweise durch Kleben miteinander verbunden. In manchen Fällen kann der Kern der Sandwichplatte auch aus mehreren Schichten bestehen, beispielsweise einer Schicht aus einer metallischen Wabenstruktur und einer Schicht aus einem harten Schaumkunststoff, zwischen denen eine plattenförmige Trennschicht angeordnet ist.

Das Biegen einer Sandwichplatte in Formen, wie sie zur Herstellung des erfindungsgemäßen Schrankes benötigt werden, ist in der gleichrangigen Palcntanmeldung P 23 02 989.2-25 beschrieben. Nach den Lehren dieser Patentanmeldung kann eine ebene metallische Waben-Sandwichplatte abgekantet werden, so daß ein Ecken aufweisendes Teil entsteht, indem die innere Außenschicht nach außen gebogen wird, um die Wabcnstruktur zwischen den Außenschichten im Bei eich der Biegestelle zu zerquetschen. Die Biegungen der inneren und äußeren Schichten sind derart, daß der auf der Oberfläche gemessene Abstand zwischen zu beiden Seiten der Biegesteile liegen Jen Bezugspunkten auf der Innenseite und der Außenseite gleich sind, so daß die Waben-Sandwichplatte zu beiden Seiten der Biegestelle nicht merklich gestört ist. sondern eben bleibt und ihre normalen Festigkeitseigenschaften behält Solche Biegestellen sind an den hinteren Ecken des Schrankes in den F i g. 2 und 4 dargestellt

Vor dem Biegen wird das Mantelteil 12 als ebene Platte hergestellt Es wird am oberen und unteren Rand, ausgenommen im Bereich der Biegestellen, mit aus Aluminium bestehenden Absehlußleisten versehen. Diese Absehlußleisten verstärken die Ränder des Schrankes und dienen dazu, eine dauerhafte Befestigung zu erzielen. Zusätzliche Ausschnitte für Anschlußstecker. Lüftung usw. werden auch mit Randleisten oder Blöcken aus Aluminium versehen, um einen brauchbaren Abschluß an den Rändern der Außenschichten zu erzielen. Den. übrigen Raum zwischen den Auüenschichten füllt der wabenförmige Aluminiumkern aus, an dem die ebenfalls aus Aluminium bestehenden Außenschichten der Sandwichplatte befestigt sind.

Solange die Platte eben ist, kann sie geprüft und leicht bearbeitet werden. Beispielsweise können Einsätze angebracht und befestigt. Ausschnitte hergestellt, Schraubenlöcher gebohrt und mit Gewinde versehen werden.

Nachdem das Mantelteil gebogen worden ist, wird es in der vorgesehenen Form mit Hilfe eines oberen und eines unteren Rahmens 20 bzw. 22 gehalten. Wie aus den F i g. 2 und 3 ersichtlich, hat der obere Rahmen 20 eine rechteckige Gestalt und eine solche Größe, daß er den inneren Abmessungen des fertigen Schrankes gleich ist. Der Rahmen hat ein Winkelprofil und wird von Scherbolzen 24 durchsetzt, die in die Randleiste 26 eingreifen, die am oberen Rand der Rückseite zwischen den Außenschichten der Sandwichplatte angeordnet ist. Im Bereich der Seitenteile und des rückwärtigen Teiles des oberen Rahmens 20 ist eine Vielzahl solcher Scherbolzen 24 angeordnet, die in entsprechende Teile am oberen Rand des Mantelteiles 12 eingreifen. Diese Bolzen halten das Mantelteil in der gewünschten Form.

In gleicher Weise ist der untere Rahmen 22 im Innern des Mantelteiles 12 an dessen unlerem Ende angeordnet. Bei normaler Belastung können auch den unteren Rahmen Scherbolzen 24 durchdringen und in Absehlußleisten am unteren Rand des Mantelteiles 12 eingreifen. Bei höheren Belastungen, für die der erfindungsgemäße Schrank vornehmlich bestimmt ist, sind Spannbolzen 28 vorgesehen, deren Köpfe an den Innenflächen der Schenkel des unteren Rahmens 22 anliegen, welche die Schenkel nach außen durchdringen und in Absehlußleisten 30 und 32 eingeschraubt sind, die am unteren Rand der Seitenwändc 14 und 16 sowie am unteren Rand der Rückwand 18 angeordnet sind. Öiese Spannbolzen 28 ziehen den unteren Rand des Mantelteiles 12 in Form und halten ihn fest. Um selbst schwersten dynamischen Belastungen standhalten zu können, sind am unteren Rand des Manteiteiles 12 und am unteren Rahmen 22 zusätzliche Bolzen vorhanden. Scherbolzen 34 liegen mit ihren Köpfen in Vertiefungen, die an der Außenseite des Mantelteiles 12 in der unteren Abschlußleiste angebracht sind, und durchdringen diese Abschlußleiste und den unteren Rahmen 22. An der Innenseite des Rahmens sind sie mit Spannmuttern versehen, wie es F i g. 4 zeigt. Auf diese Weise wird eine sehr feste und sichere Verbindung zwischen dem Mantelteil 12 und dem unteren Rahmen 22 erzielt.

5 6

m Bereich der Ecken weist der untere Rahmen 22 das Fronirahmcnieil 64 eine Breite, die der Dicke des lußcrdem Bohrungen 36 auf, die das Festschrauben des Miintcltcilcs gleich ist. Eine solche Anordnung ist vorgesamten Schrankes auf einer geeigneten Grundfläche teilhaft, wenn mehrere Türen vorgesehen werden oder gestalten. Bei dynamischen Belastungen wird Vorzugs- wenn eine minimale Dicke des Aufbaues angestrebt weise auch der obere Rahmen mit tragenden Teilen der 5 wird. Bei den Ausfiihrungsformen nach den F i g. 7 und Umgebung verbunden. Diese beiden Rahmen, nämlich 8 werden wiederum nach dem Ausrichten der Rahmender obere Rahmen 20 und der untere Rahmen 22, an teile die Federn in den Nuten mittels Nieten und vordenen das Manieheil 12 befestigt ist, ergeben eine ein- zugsweise durch zusätzliches Verkleben befestigt, wie heitliche starre Struktur. Um das obere Ende des es schon für die Ausführungsform nach. F i g. 6 bc-Schrankes nach außen abzuschließen, ist ein Deckel 38 io schrieben worden ist.

vorgesehen, der auf dem oberen Rahmen 20 und den Es ist ersich'hch. daß bei dem beschriebenen Aufbau

oberen Rändern des Manielteiles 12 aufsitzt, des Schrankes das Mantelteil 12, das aus einer einzigen.

Wie aus F i g. F i g. 2 ersichtlich, sind die senkrechten zur Bildung der Seiten- und Rückwände des Schrankes

Ränder der linken und rechten Seitenwände 14 und 16 gebogenen Platte besteht, das alle Belastungen haupt-

des Mantelteiles 12 mit Randleisten 40 und 42 versehen. 15 sächlich aufnehmende Element des Schrankes bildet,

die zwischen den Außenschichten der Sandwichplatte Die Frontrahmenteile nehmen einen Anteil der Last

angeordnet sind und an den wabenförmigen Kern an- auf und dienen weiterhin dazu, die Frontseite des

grenzen. F i g. 6 läßt die Randleiste 42 genauer erken- Schrankes zu bilden und die Türöffnung zu begrenzen,

neu. Die Randleisten 40 und 42 weisen je eine Nut 46 Wenn der Schrank extremen Vibrationen ausgesetzt

bzw. 44 auf. Die Nuten 44 und 46 haben parallele Sei- so ist. verstärken die Frontrahmenteile die Seitenwände

tenwände und nehmen die Federn auf. die an Frontrah- des Schrankes. insbesondere wenn der Schrank durch

menteilen angebracht sind. von Seite zu Seite gerichteten Vibrationen angeregt

Bei der in den F i g. 2 und 6 dargestellten bevorzug- wird. Die Fronirahmenteile sind auch mit dem unteren

ten Ausfuhrungsform haben die Frontrahmenteile 48 Rahmen 22 verschraubt, um einen einheitlichen Aufbau

und SO einen L-förmigen Querschnitt und bilden eine »5 zu gewährleisten und dadurch die Steifigkeit zu erhö-

Feder 52, die in die Nut 44 eingreift. Die beiden Front- hen. Die Belastbarkeil und Stabilität des Mantelteiles

rahmenteile 48 und 50 werden so eingestellt, daß die 12 beruht auf dem Sandwich-Aufbau und der Tatsacht.

Tiefe des Schrankes den richtigen Wert annimmt. Da- daß es aus einem einzigen Materialteil besteht, das eine

nach werden die Frontrahmenteile mit Hilfe von Nie- hohe Biege- und Scherfestigkeit aufweist
ten 54 und vorzugsweise zusätzlicher Verklebung befe- 30 Der Schrank 10 ist demnach in einer solchen Weise

stigt. Danach wird eine Tür 56 an dem Frontrahmenteil aufgebaut, daß er in der Herstellung wirtschaftlich und

50 mil HiITe geeigneter Scharniere angeschlagen. Die trotzdem geeignet ist. dynamische Belastungen wie

Tür bildet einen den Zugang zum Inneren des Schran- Stöße und Schwingungen aufzunehmen. Weiterhin

kes ermöglichenden Abschluß. , werden Störungen durch hochfrequente und elektro-

Bei der Ausführungsform nach F i g. 7 weist das Rah- 35 magnetische Felder auf ein Minimum reduziert. Einfamenteil 58 eine Feder 60 auf. die an einer Schiene 62 ehe Abwandlungen der Rahmen- und Mantelteile erbefestigt ist. Diese Teile sind durch Schrauben mitein- möglichen es, dem Schrank verschiedene Formen und ander verbunden, die in den Bohrungen der Schiene 62 Abmessungen zu geben, um den verschiedensten Anausreichend Spiel haben, um eine Justierung der Schie- forderungen hinsichtlich der aufzunehmenden Geräte ne m ermöglichen. Auf diese Weise kann die von den 40 oder Ausrüstungen, der Lastverteilung, der Schrank-Schienen 62 begrenzte Türöffnung an die Breite der form, der Befestigung des Schrankes am oberen und Tür angepaßt werden. unteren Ende sowie der Umweltbedingungen zu genü

Bei der in F i g. 8 dargestellten Ausführungsform hat gen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schrank für elektrische und elektronische Einrichtungen mit einem unteren und einem oberen, seinen Grundriß definierenden Rahmen und mit einem die Seitenwände und die Rückwand des Schrankes bildenden U-förmig gebogenen Mantelteil, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelteil (12) aus einer an den Rahmen (20 und 22) befestigten Sandwichplatte mit aus Metall bestehenden Deckschichten und einem zwischen den Deckschichten angeordneten wabenförmigen Kern besteht.

2. Schrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschicht der Sandwichplatte im Bereich der Ecken des Schrankes (10) nach außen gebogen und der wabenförmige Kern gequetscht ist, derart, daß der auf der Oberfläche der Außen- und der Innenschicht gemessene Abstand ao zwischen zwei auf je einer Seite der Ecke angeordneten Bezugspunkten etwa gleich ist und die Wabenstruktur zu beiden Seiten der Ecke nicht merklich gestört ist.

3. Schrank nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- as kennzeichnet, daß das Mantelteil (12) mit den Rahmen (20 und 22) durch Befestigungsglieder (24) verbunden ist. die den Rahmen durchdringen und im Manteltei! befestigt sind.

4. Schrank nach einem der vorhergehenden An-Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelteil (12) an den Stirnseilen seiner die Seitenwände (14 und 16) bildenden Abschnitte zwischen den Deckschichten angeordnete Randleisten (40 und 42) aufweist, mit denen insbesondere eine Türöffnung begrenzende Frontrahmenteile (48 und 50) formschlüssig in Eingriff stehen.