DE19540300C1 - Federelement zur elektrischen Verbindung von Rahmenschenkeln eines Rahmengestells und Verkleidungselementen eines Schaltschrankes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Federelement zur elektrischen Verbindung zwischen den Rahmenschenkeln und den Verkleidungselementen eines Schaltschrankes, wobei der Schaltschrank ein aus einzelnen Rahmenschenkeln zusammengesetztes und/oder ein aus an Verkleidungselementen abgekanteten Rahmenschenkeln gebildetes Rahmengestell aufweist, dessen offene Seiten mit Verkleidungselementen und einer Schranktür verschlossen oder verschließbar sind, bei dem die Rahmenschenkel und die Verkleidungselemente lackiert sind und bei dem die Rahmenschenkel mindestens eine mit einer Reihe von quadratischen oder rechteckförmigen Befestigungsdurchbrüchen versehene Profilseite aufweisen, die senkrecht zum zugekehrten Verkleidungselement ausgerichtet ist.

Ein Schaltschrank dieser Art ist aus der DE 33 44 598 C1 bekannt. Zwischen den lackierten Teilen des Schaltschrankes besteht keine direkte elektrische Verbindung.

Dies ist auch nicht sicher gewährleistet, wenn die Teile miteinander verschraubt sind. Ist diese elektrische Verbindung zwischen den Verkleidungselementen und dem Rahmengestell erforderlich, dann werden diese Teile mittels eines Erdungsbandes elektrisch eindeutig miteinander verbunden. Dazu müssen beide Teile mit entsprechenden Anschlußelementen versehen sein und das Anbringen des Erdungsbandes bedingt einen zusätzlichen, erheblichen Montageaufwand.

Aus der CH 663 509 A5 ist ein Schaltschrank bekannt, dessen Wandelemente untereinander durch federartige Abschirmungs-Kontaktelemente eingebracht werden können. Diese HF-Abschirmung des Schaltschrankes erfordert aber an den Stoßstellen der Wandelemente elektrisch leitende Oberflächen, die die Herstellung des Schaltschrankes verteuern. Außerdem kann ein lackierter Schaltschrank nicht nachträglich an den Stoßstellen der Wandelemente HF-dicht abgeschlossen werden.

Die DE 41 07 747 A1 zeigt HF-Dichtungen mit scharfkantigen Vorsprüngen, die zwischen dem Rahmengestell und den Verkleidungen eines Schaltschrankes eingebracht werden können. Bei dieser bekannten HF-Abdichtung eines Gehäuses gelten dieselben Nachteile wie bei dem Schaltschrank nach der CH 663 509 A5.

In der DE 37 40 495 A1 ist ein Baugruppenträger gezeigt, bei dem die Frontplatte über eine Kontaktfeder elektrisch leitend mit dem Baugruppenträger verbunden ist.

Diese elektrische Kontaktierung ist nicht ohne weiteres auf einen Schaltschrank mit lackierten Bauteilen übertragbar, da sie elektrisch leitende Bauteile voraussetzt.

Ein Vorreiberverschluß mit einer Zunge, die vorspringende Kratzzähne aufweist, mit denen die Lackschichten von Schrankverkleidungen und Rahmengestellen durchstoßen werden können, um eine elektrisch leitende Verbindung zwischen diesen herzustellen, ist aus der DE 93 10 330 U1 bekannt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einem Schaltschrank der eingangs erwähnten Art auf einfache Weise auch nachträglich eine eindeutige elektrische Verbindung zwischen einem Verkleidungselement und dem Rahmengestell zu schaffen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zur elektrischen Verbindung zwischen einem Rahmenschenkel und dem zugekehrten Verkleidungselement mindestens in einen Befestigungsdurchbruch der Profilseite das U-förmig ausgebildete Federelement so weit einsetzbar ist, daß dieses sich mit Haltekrallen des einen Schenkels an der Wandung des Befestigungsdurchbruches der Profilseite und mit Endkrallen des anderen Schenkels auf der zugekehrten Seite des Verkleidungselementes unter Federspannung abstützt.

Dieses Federelement kann in jeden beliebigen Befestigungsdurchbruch der Profilseite eines Rahmenschenkels eingesteckt werden, wobei die Haltekrallen des einen Schenkels sich im Befestigungsdurchbruch verspannen und einen elektrischen Kontakt zum Rahmenschenkel herstellen. Die Endkrallen des anderen Schenkels stützen sich am Verkleidungselement federnd ab. Die Haltekrallen und die Endkrallen durchdringen die Lackschicht und stellen eine eindeutige elektrische Verbindung zwischen dem Rahmenschenkel und dem Verkleidungselement her. Da beide Schenkel des Federelementes eine Federspannung erzeugen, wird eine ausreichende Kraft zum Durchstoßen der Lackschicht erzeugt.

Ist nach einer Ausgestaltung vorgesehen, daß das U-förmige Federelement eine Schenkelbreite aufweist, die an die parallel zum Verkleidungselement ausgerichtete Abmessung des Befestigungsdurchbruches abgestimmt ist, und daß das U-förmige Federelement mit dem Mittelschenkel voraus in den Befestigungsdurchbruch einsetzbar ist, dann kann sich das Federelement in dieser Richtung im Befestigungsdurchbruch nicht verschieben.

Damit das eingesteckte Federelement eine definierte Montagestellung einnimmt, ist nach einer Ausgestaltung vorgesehen, daß die Schenkel des U-förmigen Federelementes zu den freien Enden hin abgewinkelte Endabschnitte aufweisen, die breiter sind und Anschläge zur Begrenzung der Einsteckbewegung des Federelementes in den Befestigungsdurchbruch der Profilseite bilden.

Die Abwinkelungen der Schenkel des Federelementes sind nach einer Ausgestaltung so ausgeführt, daß der mit den Haltekrallen versehene Schenkel des Federelementes in der Einsteckstellung mit seinem Endabschnitt etwa senkrecht zur Profilseite steht, und daß der Endabschnitt des anderen Schenkels noch einmal abgewinkelt ist und mit einem stirnseitig mit den Endkrallen versehenen Abschnitt etwa senkrecht zum zugekehrten Verkleidungselement steht.

Ist vorgesehen, daß die Profilseite Teil einer mit dem Rahmenschenkel verbundenen Gleitschiene ist, die in einen senkrecht dazu stehenden Auflageabschnitt übergeht, auf der ein als Bodenplatte ausgebildetes Verkleidungselement direkt oder über ein Dichtungselement aufliegt, dann kann auf ebenso einfache Weise auch eine Bodenplatte des Schaltschrankes elektrisch leitend mit dem Rahmengestell verbunden werden. Die Ausbildung des Federelementes ist dabei vorzugsweise so, daß der Abstand der Schenkel des Federelementes kleiner ist als die senkrecht zu dem Verkleidungselement ausgerichtete Abmessung des Befestigungsdurchbruches.

Das Lösen des Federelementes aus der Montagestellung erfolgt durch einfachen Fingerdruck auf den Endabschnitt des einen Schenkels mit den Haltekrallen. Dieser kann auch einen Durchbruch als Schraubendreheraufnahme aufweisen.

Die Anordnung der Haltekrallen an dem einen Schenkel des Federelementes ist vorzugsweise so, daß die Haltekrallen zu beiden Schmalseiten des einen Schenkels ausgeformt sind. Die Haltekrallen verspannen sich dann an einander gegenüberliegenden Wänden des Befestigungsdurchbruches.

Die elektrische Verbindung zwischen dem Rahmengestell und dem Verkleidungselement über das Federelement läßt sich dadurch noch verbessern, daß die Anschläge der Schenkel als Krallen ausgebildet sind.

Die Erfindung wird anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Ansicht ein U-förmiges Federelement zur Verbindung eines Verkleidungselementes mit dem zugekehrten Rahmenschenkel eines Rahmengestelles eines Schaltschrankes,

Fig. 2 eine Teilansicht eines Schaltschrankes mit der elektrischen Verbindung einer Seitenwand und einer Bodenplatte mit dem Rahmengestell,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Verbindungsstelle zwischen Bodenplatte und Gleitschiene,

Fig. 4 die Verbindungsstelle nach Fig. 3, jedoch unter Zwischenlage eines Dichtungselementes,

Fig. 5 einen Teilschnitt, der eine andere Anformung des Federelementes erkennen läßt, das sich besonders für verbesserten Halt am Rahmenschenkel und für einen Toleranzausgleich im Abstand zwischen Rahmenschenkel und Verkleidungselement eignet, und

Fig. 6 in zwei Ansichten das in Fig. 5 verwendete Federelement.

Wie die Fig. 1 zeigt, ist ein aus Federband bestehendes Federelement 10 U-förmig mit den beiden Schenkeln 11 und 12 und dem Mittelschenkel 13 gebogen. Die Breite der Schenkel 11 und 12 ist an die Abmessung von quadratischen Befestigungsdurchbrüchen in einer Profilseite des Rahmenschenkels des Rahmengestelles angepaßt. Der Abstand der Schenkel 11 und 12 ist kleiner als die Abmessung des Befestigungsdurchbruches, wie noch gezeigt wird.

Der eine Schenkel 11 geht in einen abgewinkelten Endabschnitt 16 über, der breiter ist und als Krallen ausgebildete Anschläge 17 und 18 bildet. Außerdem kann der Endabschnitt 16 mit einem Durchbruch 19 zum Einführen eines Schraubendrehers versehen sein, wie auch der verbreiterte Endabschnitt 20 des anderen Schenkels 12. Auch diese Übergänge können als Krallen ausgebildete Anschläge 25 bilden. Im Endbereich des Schenkels 11, d. h. kurz vor den Krallen- Anschlägen 17 und 18, sind an den Schmalseiten ein oder mehrere Haltekrallen 14 und 15 ausgeformt, die seitlich über die Schmalseiten und/oder die Außenseite des einen Schenkels 11 vorstehen und sich beim Einsetzen des Federelementes 10 in einen Befestigungsdurchbruch des Rahmenschenkels an den zugekehrten Wänden des Befestigungsdurchbruches verspannen und die aufgebrachte Lackschicht durchdringen. Der Endabschnitt 20 des Schenkels 12 ist noch einmal abgewinkelt, wie der in Endkrallen 22 und 23 auslaufende Abschnitt 21 zeigt.

Wie Fig. 2 zeigt, wird das Federelement 10 mit dem Mittelschenkel 13 voraus in einen Befestigungsdurchbruch 32 in einer mit einer Reihe von Befestigungsdurchbrüchen versehenen Profilseite 31 eines Rahmenschenkels 30 des Rahmengestelles eingesteckt, bis die Anschläge 17, 18 und 25 der Schenkel 11 und 12 an der Profilseite 31 anstoßen. Die Profilseite 31 des Rahmenschenkels 30 steht senkrecht zu dem anzubringenden Verkleidungselement 36, das im Ausführungsbeispiel eine Seitenwand ist. Der Abschnitt 21′ ist so bemessen, daß sich die Endkrallen 22 und 23 unter Federspannung an der zugekehrten Innenseite des Verkleidungselementes 36 abstützen. Die seitlichen Haltekrallen 14 und 15 werden innerhalb des Befestigungsdurchbruches 32 verspannt.

Die Abwinkelungen der Schenkel 11 und 12 mit ihren Endabschnitten 16 und 20 bzw. 21 sind so, daß in der Montagestellung der Endabschnitt 16 etwa senkrecht zur Profilseite 31 und der Abschnitt 21 mit den Endkrallen 22 und 23 senkrecht zum Verkleidungselement 36 steht.

In gleicher Weise wird eine Bodenplatte 40 mit einer Gleitschiene 33 elektrisch leitend verbunden. Die Gleitschiene 33 ist mit einem Rahmenschenkel 30 verbunden und eine senkrecht ausgerichtete Profilseite 34 mit einer Reihe von Befestigungsdurchbrüchen 35 bildet einen Führungssteg zum Einschieben einer nicht dargestellten Montageplatte. Die Gleitschiene 33 weist einen senkrecht zur Profilseite 34 ausgerichteten Auflageabschnitt 37 auf, auf dem ein als Bodenplatte ausgebildetes Verkleidungselement 40 mit oder ohne Dichtungselement 38 aufgelegt wird, wie die Fig. 3 und 4 zeigen. Das in den Befestigungsdurchbruch 35 der Profilseite 34 eingesetzte Federelement 10 kann sich an die unterschiedliche Dicke des Verkleidungselementes 40 (Fig. 3) und der zusammengesetzten Dicke von Verkleidungselement 40 und Dichtungselement 38 (Fig. 4) anpassen und zwar durch Verringerung des Abstandes der Schenkel 11 und 12 bzw. ihrer Endabschnitte 16 und 20, 21, ohne dabei die Funktion der Haltekrallen 14 und 15 sowie der Endkrallen 22 und 23 zu beeinträchtigen. Bei der Kontaktierung des als Bodenplatte ausgebildeten Verkleidungselementes 40 ist der Abschnitt 21 des Federelementes 10 an den kleineren Abstand zwischen dem Befestigungsdurchbruch 35 und des als Bodenplatte ausgebildeten Verkleidungselementes 40 angepaßt.

Wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, stützen sich die als Krallen ausgebildeten Anschläge 17 und 18 des Schenkels 11 und die als Krallen ausgebildeten Anschläge 25 des Schenkels 12 an der Profilseite 31 bzw. 34 federnd ab und verbessern dabei die elektrische Verbindung.

Wie in den Fig. 3 und 4 angedeutet ist, können am Schenkel 11 auch Krallen ausgestanzt und ausgebogen sein, die sich an der dem Verkleidungselement 40 abgekehrten, parallelen Wand des Befestigungsdurchbruches 35 federnd abstützen und für die Kontaktierung sorgen.

In Fig. 5 ist in einer Teilansicht mit Teilschnitt eine Kontaktierung eines Verkleidungselementes 36 mit einem Rahmenschenkel 30 nach Fig. 2 mit einem verbesserten Federelement 10 gezeigt. Dabei stehen die beiden Schenkel 11 und 12, die in den Durchbruch 32 der Profilseite 31 des Rahmenschenkels 30 bis zum Anschlag der als Krallen ausgebildeten Anschläge 17 und 18 am Übergang des einen Schenkels 11 zum breiteren Endabschnitt 16 und der als Krallen ausgebildeten Anschläge 25 am breiteren Endabschnitt 21 des anderen Schenkels 12 an der Außenseite der Profilseite 31 eingesteckt werden, in einem spitzen Winkel zueinander. Die Schenkel 11 und 12 sind an die Abmessung des Durchbruches 32 angepaßt und tragen beide an ihren Schmalseiten über die Schmalseiten und/oder die Außenseiten der Schenkel 11 und 12 vorstehende Haltekrallen 14 und 15 bzw. 14′ und 15′. Diese Haltekrallen 14 und 15 bzw. 14′ und 15′ stehen schräg, wie insbesondere aus der unteren Seitenansicht der Fig. 6 zu entnehmen ist. Sie sind etwa dreieckförmig ausgebildet und können die zugekehrten Seiten des Durchbruches 32 nach dem Einrasten der Schenkel 11 und 12 teilweise hintergreifen und so den Halt des Federelementes 10 im Durchbruch 32 verbessern. Im Anschluß an die Haltekrallen 14′ und 15′ des Schenkels 12 verbreitert der Schenkel 12 sich und bildet als Krallen wirkende Anschläge 25, die sich auf der Profilseite 31 des Rahmenschenkels 30 abstützen und die Lackschicht durchdringen.

Der verbreiterte Schenkel 12 geht direkt in den Abschnitt 21 über, der in den am Verkleidungselement 36 abgestützten Endkrallen 22 und 23 endet. Um eine bessere Kontaktgabe zu erreichen, ist der Endabschnitt zwischen den Endkrallen 22 und 23 sägezahnartig ausgebildet, wie mit dem Bezugszeichen 29 angegeben ist. Damit die Abstützung am Verkleidungselement 36 selbst federnd ist und Toleranzen im Abstand zwischen dem Rahmenschenkel 30 und dem Verkleidungselement 36 ausgleichen zu können, wird der Endabschnitt 21 selbst Z- förmig abgekantet, so daß er in sich federn kann, wie mit den Abwinkelungen 27 und 28 gezeigt ist. Damit wird selbst bei Toleranzausgleich noch ein ausreichender Druck zwischen dem Endabschnitt 21 und dem Verkleidungselement 36 erzeugt, der in jedem Fall zum Durchstoßen der Lackschicht und Herstellen einer eindeutigen Kontaktierung ausreicht.

Claims (12)

1. Federelement zur elektrischen Verbindung zwischen den Rahmenschenkeln und den Verkleidungselementen eines Schaltschrankes, wobei der Schaltschrank ein aus einzelnen Rahmenschenkeln zusammengesetztes und/oder ein aus an Verkleidungselementen abgekanteten Rahmenschenkeln gebildetes Rahmengestell aufweist, dessen offene Seiten mit Verkleidungselementen und einer Schranktür verschlossen oder verschließbar sind, bei dem die Rahmenschenkel und die Verkleidungselemente lackiert sind und bei dem die Rahmenschenkel mindestens eine mit einer Reihe von quadratischen oder rechteckförmigen Befestigungsdurchbrüchen versehene Profilseite aufweisen, die senkrecht zum zugekehrten Verkleidungselement ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur elektrischen Verbindung zwischen einem Rahmenschenkel (30, 33) und dem zugekehrten Verkleidungselement (36, 40) mindestens in einen Befestigungsdurchbruch (32, 35) der Profilseite (31, 34) das U-förmig ausgebildete Federelement (10) so weit einsetzbar ist, daß dieses sich mit Haltekrallen (14, 15) des einen Schenkels (11) an der Wandung des Befestigungsdurchbruches (32, 35) der Profilseite (31, 34) und mit Endkrallen (22, 23) des anderen Schenkels (12) auf der zugekehrten Seite des Verkleidungselementes (36,40) unter Federspannung abstützt.

2. Federelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Schenkelbreite aufweist, die an die parallel zum Verkleidungselement (36, 40) ausgerichtete Abmessung des Befestigungsdurchbruches (32, 35) abgestimmt ist, und daß das U-förmige Federelement (10) mit dem Mittelschenkel (13) voraus in den Befestigungsdurchbruch (32, 35) einsetzbar ist.

3. Federelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (11, 12) des U-förmigen Federelementes (10) zu den freien Enden hin abgewinkelte Endabschnitte (16, 20, 21) aufweisen, die breiter sind und Anschläge (17, 18, 25) zur Begrenzung der Einsteckbewegung des Federelementes (10) in den Befestigungsdurchbruch (32, 35) der Profilseite (31, 34) bilden.

4. Federelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit den Haltekrallen (14, 15) versehene Schenkel (11) des Federelementes (10) in der Einsteckstellung mit seinem Endabschnitt (16) etwa senkrecht zur Profilseite (31, 34) steht, und daß der Endabschnitt (20) des anderen Schenkels (12) noch einmal abgewinkelt ist und mit einem stirnseitig mit den Endkrallen (22,23) versehenen Abschnitt (21), der auch sägezahnartig ausgebildet sein kann, etwa senkrecht zum zugekehrten Verkleidungselement (36, 40) steht.

5. Federelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilseite (34) Teil einer mit dem Rahmenschenkel (30) verbundenen Gleitschiene (33) ist, die in einen senkrecht dazu stehenden Auflageabschnitt (37) übergeht, auf der ein als Bodenplatte ausgebildetes Verkleidungselement (40) direkt oder über ein Dichtungselement (38) aufliegt.

6. Federelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Endabschnitt (16) des einen Schenkels (11) mit den Haltekrallen (14, 15) einen Durchbruch (19) als Schraubendreheraufnahme aufweist.

7. Federelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Schenkel (11, 12) des Federelementes (10) kleiner ist als die senkrecht zu dem Verkleidungselement (36, 40) ausgerichtete Abmessung des Befestigungsdurchbruches (31, 35).

8. Federelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltekrallen (14, 15) zu beiden Schmalseiten des einen Schenkels (11) ausgeformt sind und seitlich über die Schmalseiten und/oder über die Außenseite des einen Schenkels (11) vorstehen.

9. Federelement nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (17, 18) der Schenkel (11, 12) als Krallen ausgebildet sind.

10. Federelement nach Anspruch 1, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkel (11, 12) des Federelementes (10) in einem spitzen Winkel zueinander stehen, daß die seitlich über die Schmalseiten und/oder die Außenseite des einen Schenkels (11) vorstehenden Haltekrallen (14, 15) etwa dreieckförmig ausgebildet sind und den Durchbruch (32) in der Profilseite (31) des Rahmenschenkels (30) teilweise hintergreifen und daß auch der andere Schenkel (12) mit seitlich über die Schmalseiten und/oder über die Außenseite des anderen Schenkels (12) vorstehenden Haltekrallen (14′, 15′) versehen ist, die den Durchbruch (32) in der Profilseite (31) des Rahmenschenkels (30) auf der gegenüberliegenden Durchbruchseite teilweise hintergreifen.

11. Federelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Schenkel (12) direkt in den mit Endkrallen (22, 23) versehenen Abschnitt (21) übergeht und selbst etwa Z-förmig (27, 28) abgewinkelt ist und so federnd an der zugekehrten Seite des Verkleidungselementes (36) abstützt.

12. Federelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Schenkel (12) im Bereich zwischen den Endkrallen (22, 23) sägezahnartig (29) ausgebildet ist.