Flanschausbrüchen

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein System sowie ein Verfahren zum Vorprägen von

Flanschausbrüchen für den Schaltschrank und Verteilerbau nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Als Flansch wird dabei jedwede Art von Ausnehmung oder Durchbruch verstanden.

Im Schaltschrank und Verteilerbau, insbesondere bei Stand- und Wandschränken werden Flanschausbrüche zur Kabeleinführung benötigt, wobei im Rahmen der Umformtechnik im Metallbereich mehrere Konfigurationen bekannt und gebräuchlich sind.

So sind beispielsweise einerseits Bauteile bekannt, an denen die Flanschöffnung vorab ausgestanzt ist so dass der Flansch unmittelbar eingebaut werden kann. Andererseits sind auch Bauteile bekannt, bei welchen des jeweilige Flanschausbruch lediglich vorgestanzt ist, so dass vor Einbau des jeweiligen Flansches der vorgestanzte Flanschausbruch seitens des Produktanwender erst noch ausgeschlagen

BESTÄTIGUNGSKOPIE oder ausgebrochen werden muss, damit der jeweilige Flansch eingebaut werden kann. Dabei kann der vorgestanzte Flanschausbruch über einen oder mehrere An- bindungsstege mit dem jeweiligen Bauteil verbunden sein und durch deren Durchtrennung vom jeweiligen Bauteil gelöst und getrennt werden.

Nachteilig ist bei vorgenanten Ausführungen die Vorstanzung über die ganze Materialstärke ausgeführt, so dass der auszubrechende Flansch lediglich noch über einen oder mehrere Anbindungsstege mit dem Bauteil verbunden ist, so dass die betreffende IP Schutzart hier nicht eingehalten werden kann, da der entstandene Spalt zwischen Flanschvorstanzung und Bauteil, insbesondere einem Schrank- oder Verteilergehäuse Undefiniert und ungenügend durch eine Pulverbeschichtung geschlossen werden kann. Ein prozesssicherer Einhalt und Gewährleistung der IP- Schutzarten ist mittels bekannter Ausführungen und Verfahren somit nicht gewährleistet.

Zudem kann es beim Ausschlagen des vorgestanzten Flanschausbruches aufgrund der aufgewandten und auf den Flanschausbruch sowie Stege und Bauteil einwirkenden und applizierten Kräfte aufgrund der Anbindungsstege zu Verformungen und/oder Beschädigungen am jeweiligen Bauteil und insbesondere dem Schrankoder Verteilergehäuse kommen.

Der Erfindung stellt sich somit die Aufgabe eine Möglichkeit für eine verbesserte Flanschvorstanzung anzugeben, bei welcher die vorgenannten Nachteile vermieden sind.

Vorgenannte Aufgabe wird durch einen vorgeprägten Flanschausbruch mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen und ein System zum Vorprägen von Flanschausbrüchen sowie ein Verfahren und Bauteil mit erfindungsgemäß vorgeprägtem Flanschausbruch sind den weiteren Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung entnehmbar.

Der erfindungsgemäß vorgeprägte Flanschausbruch zeichnet sich dadurch aus, dass die auszubrechende Flanschform formschlüssig, das heißt umlaufend über den gesamten Flanschumfang, auf lediglich eine definierte Tiefe vorgeprägt ist und die auszubrechende Flanschform damit vollumfänglich mit dem Trägerbauteil verbunden ist.

In vorteilhafter Ausführung ist das Material an der Prägeposition zwischen den Schnitt- oder Prägekanten nicht durchtrennt sondern an dieser Stelle seitlich verdrängt und/oder verdichtet, insbesondere hoch verdichtet.

Weiterhin ist vorsehbar, dass die Vorprägung des Flanschausbruches von zwei Seiten ausgeführt ist.

Das erfindungsgemäße System zum Vorprägen von Flanschausbrüchen umfasst Steuer-/Regeleinrichtung sowie eine Handhabungsvorrichtung mit wenigstens einer ersten Halteeinrichtung zur Aufnahme und Halterung des jeweils vorzuprägenden Bauteils und wenigstens einer zweiten Halteeinrichtung zur Aufnahme und Halterung wenigstens eines Werkzeuges, wobei die wenigstens eine erste und zweite Halteeinrichtung relativ zueinander in wenigstens zwei Raumrichtungen bewegbar sind und das wenigstens eine Werkzeug wenigstens ein Formmesser umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass im Zusammenwirken von Steuer-/Regeleinrichtung und Halteeinrichtungen auf einem Trägerbauteil, insbesondere ein Schaltschrank- und/oder Verteilergehäuseteil, eine vorbestimmbare Flanschform mittels eines bis in eine vorbestimmbare Tiefe definiert in den Werkstoff, insbesondere Blech, eintauchendes Formmesser abfahrbar und vorprägbar ist, wobei das Material an der Prägeposition zwischen den Schnitt- oder Prägekanten nicht durchtrennt sondern an dieser Stelle seitlich verdrängt und/oder unterhalb des jeweiligen Formessers verdichtet ist.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Kontur des Formmessers dabei derart ausgestaltet oder gewählt, dass der Schneidgrat, der durch das Vorprägen und Ausschlagen des Flansches entsteht, am ausgeschlagenen Flansch verbleibt.

In einer weiteren Ausführungsvariante ist vorgesehen, das die wenigstens eine zwei- te Halteeinrichtung zwei Formmesser aufweist oder zwei zweite Halteeinrichtungen mit jeweils einem Formmesser vorgesehen sind, wobei die beiden Formmesser sich gegenüberliegend derart angeordnet sind, dass das zu prägende Bauteil zwischen ihnen positionierbar und/oder hindurchbewegbar ist, so dass die Prägung simultan von zwei Seiten gleichermaßen ausführbar oder bewirkbar ist.

Auch wird die gestellte Aufgabe durch ein Verfahren zum Vorprägen von Flanschausbrüchen gelöst, wobei mittels wenigstens eines auf einem Trägerbauteil, insbesondere ein Schaltschrank- und/oder Verteilergehäuseteil, in den jeweiligen Werkstoff, insbesondere Blech, bis in eine vorbestimmbare Tiefe definiert eintauchendes Formmessers eine vorbestimmbare Flanschform abgefahren und vorgeprägt wird, wobei das Material oder der Werkstoff an der Prägeposition zwischen den Schnittoder Prägekanten nicht durchtrennt sondern seitlich verdrängt und/oder unterhalb des jeweiligen Formmessers verdichtet wird, derart, dass die auszubrechende vorgeprägte Flanschform vollumfänglich mit dem Trägerbauteil verbunden bleibt.

Verfahrensgemäß ist vorsehbar, dass das Material wird an der Prägeposition nicht wie bisher zwischen den Schnittkanten durchtrennt, sondern durch ein in der tiefe definiertes Eintauchen in den Werkstoff mittels Formmesser, vorgeprägt wird, wobei . das Vorprägen von einer oder von zwei Seiten durchgeführt wird oder stattfinden kann. Das Material beziehungsweise der Werkstoff wird an der Prägestelle seitlich verdrängt, bzw. unterhalb oder zwischen den Formessern hoch verdichtet.

Die Kontur des Formmessers ist verfahrensgemäß dabei so wählbar, dass der Schneidgrat, der durch das Vorprägen und Ausschlagen des Flansches entsteht, am ausgeschlagenen oder ausgebrochenen Flansch verbleibt.

Vorteilhaft ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung, dass Gehäuse oder Gehäuseteile, insbesondere Schaltschrank- und/oder Verteilergehäuse, Gehäuse bis IP68 mit Flanschvorprägungen versehen werden können, ohne dass die angegebene Schutzklasse verletzt wird, da die lösungsgemäß vorgesehenen Flanschvorprägungen bis zu ihrem Ausbruch als absolut dicht bezeichnet werden können beziehungsweise absolut dicht sind. Weiterhin beansprucht wird zudem noch ein Schalt- oder Verteilerschrank, insbesondere aus dem Niederspannungsbereich, mit einem Gehäuseteil oder Gehäuseelement mit wenigstens einem erfindungsgemäß vorgeprägten Flanschausbruch.

Ein Bau- oder Gehäuseteil, insbesondere ein aus Blech oder Stahlblech gebildetes Bau- oder Gehäuseteil für einen Schalt- oder Verteilerschrank, welches einen vorgeprägten Flanschausbruch gemäß den Merkmalen der Erfindung aufweist, wird ebenfalls beansprucht und löst die erfindungsgemäße Aufgabe.

Auch ein Bau- oder Gehäuseteil beziehungsweise ein entsprechend ausgebildeter Schalt oder Verteilerschrank, welcher mittels des beanspruchten Verfahrens und/oder des beanspruchten Systems ausgebildet oder hergestellt wird oder ist und die diesbezüglichen Merkmale aufweist, führt zu einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und wird daher ausdrücklich in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung einbezogen.

Die Erfindung ist dabei keinesfalls auf Schaltschrank- oder Verteilergehäuse beschränkt sondern vielmehr auf jedwede Arten von Blech und/oder Gehäuseteilen anwend- und übertragbar.

Die weitere Darlegung der Erfindung vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen erfolgt anhand einiger Figuren und Ausführungsbeispielen.

Es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäß vorgeprägter Flansch eines Schaltschrankgehäuseteils mit tiefendefinierter Vorprägung ohne Verbindungsstege,

Fig. 2 eine Detailansicht eines erfindungsgemäß vorgeprägten Flanschausbruches und

Fig. 3 ein Schaltschrankgehäuseteii mit ausgeschlagenem, erfindungsgemäß vorgeprägtem Flanschausbruch. Im Schaltschrank und Verteilerbau, insbesondere bei Stand- und Wandschränken werden Flanschausbrüche zur Kabeleinführung benötigt.

In Fig. 1 ist ein beispielhaft ausgebildeter erfindungsgemäßer Flanschausbruch gezeigt.

Entgegen bekannten Ausführungen, bei welchen die Vorstanzung über die ganze Materialstärke ausgeführt ist, derart, dass der auszubrechende Flansch lediglich noch über einen oder mehrere Anbindungsstege mit dem Bauteil verbunden ist, ist bei der Ausführung gemäß Fig. 1 die auszubrechende Flanschform 14 formschlüssig, das heißt umlaufend über den gesamten Flanschumfang, auf lediglich eine definierte und/oder vorbestimmbare Materialtiefe oder -stärke mittels wenigstens eines Formmessers vorgeprägt, so dass die vorgeprägte auszubrechende Flanschform 14 damit nach dem Prägevorgang noch vollumfänglich mit dem jeweiligen Bauteil 20, im Folgenden auch als Trägerbauteil bezeichnet, insbesondere ein Gehäusebauteil, verbunden ist und das jeweilige Bauteil sowie der damit gebildete Schaltoder Verteilerschrank diesbezüglich noch völlig dicht ist und insbesondere die Schutzklasse bis IP68 erfüllt.

Aufgrund der Prägeausführung mittels Formmesser und lediglich bis auf eine vorbestimmte Materialtiefe ist das Material an der Prägeposition zwischen den Schnitt- o- der Prägekanten nicht durchtrennt sondern an dieser Stelle seitlich verdrängt und/oder verdichtet, insbesondere hoch verdichtet.

Auch kann die Vorprägung des Flanschausbruches 0 von zwei Seiten ausgeführt sein, wobei auch hier der vorgeprägte Flansch noch durchgängig oder durchgehend umlaufend mit dem jeweiligen Bauteil, insbesondere einem Gehäuseteil, verbunden ist, so dass auch hier die betreffende IP Schutzart, insbesondere die IP68, jederzeit eingehalten ist, da ein Spalt zwischen vorgeprägtem Flansch und Bauteil 20, insbesondere einem Schrank- oder Verteilergehäuse, erfindungsgemäß vermieden ist.

Zudem kann es beim Ausschlagen eines herkömmlich vorgestanzten Flanschausbruches aufgrund der aufgewandten und auf den Flanschausbruch sowie auf die gebildeten Stege und das Bauteil einwirkenden und applizierten Kräfte aufgrund der jeweiligen Anbindungsstege zu Verformungen und/oder Beschädigungen am jeweiligen Bauteil und insbesondere dem Schrank- oder Verteilergehäuse kommen.

Dies ist durch einen erfindungsgemäß vorgeprägten Flanschausbruch 10 vermieden, indem die auszubrechende Flanschform 14 formschlüssig, das heißt umlaufend über den gesamten Flanschumfang, auf lediglich eine definierte Tiefe vorgeprägt ist und die auszubrechende Flanschform 14 damit vollumfänglich mit dem Trägerbauteil 20 verbunden und das Material an der Prägeposition zwischen den Schnitt- oder Prägekanten nicht durchtrennt sondern an dieser Stelle seitlich verdrängt und/oder verdichtet, insbesondere hoch verdichtet ist.

In Fig. 1 nun ist ein rechteckiger, vorgeprägter Flanschausbruch 10 mit umfänglich umlaufender Aus- oder Einformung in der Art eines umlaufenden Wulstes oder einer Auswölbung 12 oder einer Einformung, insbesondere mit asymmetrischem Profil, und einer inneren 14 sowie einer äußeren16 Flanschquerschnittsfläche angegeben. Die äußere Flanschquerschnittsfläche wird durch die Außenkante der umlaufenden Aus- oder Einformung gebildet beziehungsweise begrenzt. Die innere, später auszubrechende eigentliche Flanschform oder Flanschquerschnittsfläche 14 wird durch die erfindungsgemäß eingebrachte umlaufende Prägekante 18 begrenzt und gebildet.

In Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht des rechten unteren Eckbereichs des aus Fig. 1 bereits bekannten Flanschausbruches 10 gezeigt. Deutlich ist dabei zu erkennen dass die Prägung und/oder die Prägekante 18 das Grundmaterial an keiner Stelle durchstoßen hat, sondern die Kante noch vollumfänglich geschlossen und damit die innere Flanschquerschnittsfläche 14 vollumfänglich, das heißt ohne Unterbrechung beziehungsweise ohne Durchbrechung, mit dem den Flanschausbruch umgebenden Trägermaterial und Bauteil 20 verbunden ist.

Dies bedeutet, dass, wie erfindungsgemäß vorgesehen, mittels wenigstens eines auf einem Trägerbauteil 20, insbesondere ein Schaltschrank- und/oder Verteilergehäuseteil 20, in den jeweiligen Werkstoff, insbesondere Blech, bis in eine vorbestimmbare Tiefe definiert eintauchendes Formmessers eine vorbestimmbare Flanschform abgefahren und vorgeprägt ist, derart, dass das Material oder der Werkstoff an der Prägeposition zwischen den Schnitt- oder Prägekanten 18 nicht durchtrennt sondern seitlich verdrängt und/oder unterhalb des jeweiligen Formmessers verdichtet wird, derart, dass die auszubrechende vorgeprägte Flanschform vollumfänglich mit dem Trägerbauteil verbunden bleibt.

Das jeweilige Material ist an der Prägeposition nicht wie bisher zwischen den

Schnittkanten durchtrennt, sondern durch ein in der Tiefe definiertes Eintauchen in den Werkstoff mittels Formmesser, vorgeprägt, wobei das Vorprägen von einer oder von zwei Seiten durchgeführt wird oder stattfinden kann.

Das Material beziehungsweise der Werkstoff wird an der Prägestelle seitlich verdrängt, bzw. unterhalb oder zwischen beispielsweise ein oder zwei Formessern hoch verdichtet.

Nach der eigentlichen Prägung kann der vorgeprägte Flanschausbruch 10 und insbesondere die innere Flanschquerschnittsfläche 14 dann ausgeschlagen werden, ohne das jeweilige Bau- oder Gehäuseteil 20 und insbesondere das jeweilige

Schrank- oder Verteilergehäuse zu verformen, da die Anbindungsstege entfallen.

Die notwendige Kraft, zum Ausschlagen des Flansches beziehungsweise Flanschausbruches 10 ist an allen Stellen gleich groß und verteilt sich homogen und bauteilschonend über den gesamten beziehungsweise nahezu gesamten Umfangsbe- reich des Flanschausbruches 10 oder zumindest einen größeren Umfangsteilbereich, wodurch sich die punktuell auftretenden Lasten verringern und eine Beschädigung des jeweiligen Bauteils vermieden ist.

Ein entsprechendes Bauteil 20 mit ausgeschlagenem, erfindungsgemäß vorgeprägtem Flansch 22 ist in Fig. 3 gezeigt. Aus Fig. 3 ersichtlich hat das Ausschlagen des Flansches zu keinerlei Beschädigungen und/oder ungewollten Verformungen des Trägermaterials geführt, was sich insbesondere aus dem gleichmäßigen Flanschkanten- oder -randverlauf ergibt, welcher gleichmäßig, ohne Einkerbungen, Wellungen oder andere derartige Verformungen ausgebildet ist.

Die vorliegende Erfindung umfasst dabei auch beliebige Kombinationen bevorzugter Ausführungsformen sowie einzelner Ausgestaltungsmerkmale oder Weiterbildungen, sofern diese sich nicht gegenseitig ausschließen.