Gehäusebelastungen

Gehäusebelastungen bezeichnen die mechanischen Beanspruchungen, denen Gehäuse von Geräten, Maschinen oder Anlagen ausgesetzt sind. Sie betreffen die Tragfähigkeit, Steifigkeit und Lebensdauer der Gehäusekonstruktion und ergeben sich aus externen Montage- und Betriebslasten, Umweltbedingungen sowie internen Druck- oder Temperaturdifferenzen.

Zu den Belastungsarten gehören statische Belastungen wie das Eigengewicht, Anzugkräfte der Befestigungen und Druckunterschiede zwischen Innen- und Außenraum; dynamische Belastungen durch Vibrationen, Stoßfälle oder Schocks; sowie thermische Belastungen infolge temperaturinduzierter Längenänderungen und daraus resultierender Spannungen. Umweltbelastungen wie Windlasten bei Outdoor-Gehäusen oder seismische Kräfte in entsprechenden Regionen können zusätzlich wirken. Je nach Anwendung wirken auch Druck- oder Vakuumverhältnisse im Gehäuseinneren oder Druckunterschiede durch Belüftung.

Ursachen der Belastungen wirken sich auf Form und Materialwahl aus: Deformation, Verformung, Rissbildung, Dichtungs- und Verbindungsprobleme, Leckagen sowie vorzeitiger Verschleiß oder Ermüdung können auftreten, insbesondere wenn Resonanzen zwischen Belastungsspektrum und Eigenfrequenzen auftreten.

Die Bewertung der Gehäusebelastungen erfolgt durch statische und dynamische Analysen, in der Praxis oft mittels Finite-Elemente-Methode (FEM). Normative Tests nach IEC 60068-2 (Vibration, Stoß, Temperaturwechsel) sowie projekt- und branchenabhängige Standards dienen der Qualifizierung. Konstruktive Maßnahmen zur Minimierung von Belastungen umfassen ausreichende Wandstärken, Querschnittsversteifungen, Rippen, geeignete Befestigungskonzepte, Abdichtungen und die Vermeidung von Resonanzen durch frequenzoptimierte Bauweisen.

Gehäusebelastungen sind relevant für elektronische Gehäuse, Automobil- und Maschinenkomponenten, Telekommunikationsschränke und Outdoor-Installationen, wo Zuverlässigkeit unter wechselnden mechanischen Bedingungen gefordert ist.