专利名称：具有超静定装配楔的特别用于电柜框架的金属架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金属架，特别用于电柜，包括垂直立柱，其形式为具有U形截面底的柱，第一组水平横梁，沿柜的横向延伸且相互平行，第二组横梁，垂直于第一组横梁且沿柜的厚度方向延伸，及固定机构，把所述两组横梁装配到立柱上以构成矩形框架。
通常，装配电柜的金属框架需要大量的组件及固定件以使框架具有足够的机械稳定性。此外，立柱及横梁的结构具有复杂的特殊形状。使装配次数较多，而且制造成本也较高。这种框架的设计未能方便在柜顶部或底部的布线操作。
本发明的目的是实现一种电柜的金属框架，其装配及联接简单且具有高机械稳定性。
本发明金属框架的特征在于每一立柱均设置一具有四个支承面的支承机构，该支承面设计成与第一组横梁共轭形状的两个定位面配合，从而当固定机构紧固后利用一超静定楔形成一固定装置。
根据本发明的一个特点，固定机构包括一中心螺钉，该螺钉穿过对应横梁的一孔并与固定于支承机构的防松螺母配合，所述螺母有一攻丝孔，位于四个支承面的对称中心。
根据第一实施例，支承机构由各立柱切成的凹部所形成。防松螺母插入立柱U形内部所述凹部的高度。每个U形立柱的凹部由设于同一主体的两个平行水平边及两个设于两支边且支承所述支承面的同样的切口所限定。
根据第二实施例，具有超静定楔的固定装置的支承机构由一通过装配机构紧固于立柱及第二组横梁的连接件形成，所述连接件包括四个支承面及一个中心定位件，该中心定位件具有一供固定机构穿过的孔。
在框架底部，容易集成一底座及一与固定框架于地面的装置相联的现场校平系统。
通过下面对仅作为非限制例给出的并由附图表示的本发明不同实施例的描述，将会更加清楚地了解其它优点和特征。其中，
图1为本发明框架的透视图；图2A为将立柱装配到底横梁的系统的分解透视图；图2B为与图2A等同的装配系统处于装配位置的透视图；图3为与图2B等同的将一立柱装配到顶横梁的系统的透视图；图4A为与图2A等同的另一实施例的透视图；图4B为将立柱装配到顶横梁的另一系统的分解透视图；图5为另一实施例的分解透视图；图6示出图5中位于装配位置的装配装置。
参考图1，电柜的金属架10由U形截面的垂直立柱12A、12B、12C、12D、12E、12F，及两组位于两个水平面的垂直的横梁14A、14B、14C、14D；16A、16B、16C、16D、16E、16F装配形成，使框架具有矩形轮廓。第一组水平横梁14A至14D相互平行地沿柜的横向伸展，而第二组横梁16A至16F垂直于横梁14A至14D并沿框架10的厚度方向伸展。
框架10的前表面由前立柱12A、12B、12C及前横梁14A、14D确定。框架10的后表面包括后立柱12F、12E、12D及横梁14B、14C。立柱12A-12F对不同的横梁14A-14D和16A-16F的装配区分别位于框架10的顶部和接近其底部。
一遮板18可设于上横梁16A、16B、16C之上以形成平顶。一支承汇电板的定位件20设置于横梁16C下一小段距离处并固定于两立柱12C、12D之间。拆去横梁16C可便于接近定位件20，尤其是当利用接合板与邻近柜的另一汇电板相连时。
在图2A与2B中，水平横梁14D在垂直立柱12C上的装配通过一具有用总标号22表示的超静定楔的固定装置在框架10的底部进行。U形立柱12C设置一凹部24，凹部24由两个位于同一立柱30上的水平平行边26、28及两个位于两U形支边36、38的相同的切口32、34所限定。每一切口32、34在对应支边36、38的高度，均包括两个支承面32A、32B；34A、34B，各支承面由内折180°的中部接片40相互分隔。
具有一攻丝孔44的防松螺母42设于支柱12C的U形内并包括两个相对肩46，肩46压靠在接片40的端部从而使螺母42的孔44位于凹部22的四个支承面32A、32B；34A、34B的对称中心。
水平横梁14D由具有两个外部定位面48、50的C形或Ω形截面形成，定位面48、50沿纵向伸展并且设计为与凹部24内的四个支承面32A、32B；34A、34B配合。倾斜定位面48有一与位于两接片40之上的支承面32B、34B共轭的形状。另一定位面50也同样与位于中接片40之下的支承面32A、34A共轭配合。横梁14D截面的中表面52设置一使固定螺钉56穿过的孔54(图2A中的虚线处)。
为把横梁14D装配到支柱12C上，只要把螺母42从U形后面插入并固靠于接片40，然后在横梁14D插入凹部24后拧紧固定螺钉56(图2B)。从而通过单一螺钉56的固定装配得到的具超静定楔的组件，由于凹部24的四个支承面32A、32B；34A、34B的箝压的均匀分布而保证了高机械稳定性。
把横梁14D装配到三个立柱12A、12B、12C上需要三个螺钉56。
横梁16F为倒U形截面形，其具有一其上钻有两孔60、62的共同主体58及两个翼边64、66，每个翼边均设置两个凸起部68、70及一孔72。两翼边64、66的外距略小于支柱12C支边36、38内表面间的距离，从而使横梁16F能插入立柱12C的U形内，直到凸起部68、70被位于支柱12C的每一支边36、38的切口74、76所形成的止动部挡住。一具有攻丝孔80的防松螺母78预先插入横梁16F两翼边的孔72中。
把横梁16F装配到立柱12C上的过程是用一固定螺钉82从框架10的前面穿过设于立柱12C的主体30上的孔84并拧入防松螺母78。
横梁16F的第一孔60可使一调整螺钉(未示出)穿过而构成现场校平系统的一部分。由一个固定螺钉(未示出)穿过底横梁16F的第二孔62而将框架10固定于地面上。
参考图3，水平横梁14A对立柱12C顶部的装配通过一具有超静定楔12的固定装置实现，该超静定楔12的形状与参考图2A及2B所描述的相同。顶横梁14A的结构与底横梁14D的一样。横梁16C厚度方向的端部包括一肩86，肩86覆盖立柱12C的顶部及水平横梁14A的末端。横梁16C对立柱12C的装配由一固定螺钉88实现，该螺钉设计为拧入立柱12C的盒形定位螺母。
构成水平横梁14A、14B、14C、14D的截面形状可以是后部具有两个定位面的任意形状。
图4A中，横梁114D为H形，其后部具有两个延伸定位面148、150，以当横梁114D插入凹部124时配合四个支承面132A、132B、134B、134A。一与图2A中防松螺母类似的防松螺母42，插入立柱12C的U形截面内以使其能被固定螺钉56装配。一由模制弹性材料制成的密封插头90插入横梁1140的定位面148、150与立柱12C的支承面132A、132B、134B、134A之间，密封插头90具有与凹部124完全相同的形状。
由单个固定螺钉56固紧的组件构成具有超静定楔的固紧密封组件。
图4B中，与图4A中结构相同的同一横梁114D用于组件的上部。凹部224的四个支承面232A、232B、234A、234B位于立柱12C内，其具有与横梁114D的定位面148、150共轭的形状，而密封件90具有一供螺钉56穿过的孔92。固定横梁16C于立柱12C之上是由螺钉88穿过横梁16C上的孔94并拧入固装于立柱12C的开口98中的卡钩螺母96而实现的。
用于把不同横梁14A-14D；16A-16F装配到对应立柱12A-12F的具有超静定楔的固定装置的应用使框架10的装配时间缩短而同时提高了结构的机械稳定性。在现场柜的联接方案中，暂时除下某立柱以更便于布线及维修操作是可能的。这种暂时的拆卸对于在柜顶部或底部安装电缆也是有效的。
参考图5及图6，具超静定楔的固定装置也可通过一连接件100实现，连接件100由联接装置尤其是由焊接、铆接或卡接固定于立柱12C及横梁16C上。连接件100设置四个支承面及一个倾斜中心定位件102，定位件102具有一供固定螺钉56穿过的孔104。密封件90安装于连接件100与纵向横梁14A之间。连接件100的应用使成品的U形立柱12A-12F及横梁16A-16F得以使用。
权利要求
1.一种金属框架，特别用于电柜，包括垂直立柱(12A、12B、12C、12D、12E、12F)，其为具有U形截面底的柱形，第一组水平横梁(14A、14B、14C、14D)，相互平行地沿柜的横向延伸，第二组横梁(16A、16B、16C、16D、16E、16F)，其垂直于第一组横梁(14A、14B、14C、14D)并沿柜的厚度方向延伸，及固定机构，其把所述两组横梁装配到立柱(12A-12F)上以构成矩形框架，其特征在于，每一立柱(12A-12F)均设置一具有四个支承面(32A、32B、34A、34B；132A、132B；134A、134B；232A、232B；234A、234B；332A、332B；334A、334B)的支承机构，该支承面设计为与第一组横梁(14A-14D)的共轭形状的两个定位面(48、50；148、150)配合，以当固定机构固紧时形成具有超静定楔(22)的固定装置。
2.根据权利要求1的电柜金属框架，其特征在于，固定机构包括一中心螺钉(56)，该螺钉穿过对应横梁(14A-14D)的孔(54)并与固紧于支承机构的防松螺母(42)配合，所述螺母(42)具有一位于所述四个支承面(32A、32B；34A、34B；132A、132B；134A、134B；232A、232B；234A、234B)的对称中心的攻丝孔(44)。
3.根据权利要求1的电柜金属框架，其特征在于，支承机构由每一立柱(12A-12F)切成的凹部(24、124、224)形成。
4.根据权利要求2或3的电柜金属框架，其特征在于，四个支承面是倾斜的(32A、32B、34A、34B)或曲线形的(132A、132B；134A、134B；232A、232B；234A、234B)。
5.根据权利要求3的电柜金属框架，其特征在于，防松螺母(42)插入位于立柱(12A-12F)的U形内凹部(24、124、224)的高度。
6.根据权利要求3或5的电柜金属框架，其特征在于，每一U形立柱的凹部(24、124)均由两个位于同一主体(30)的平行、水平边(26、28；126、128)和两个位于两支边(36、38)且支承所述支承面的相同切口(32、34)所限定。
7.根据权利要求1至4之一的电柜金属框架，其特征在于，一与室(124)形状相适的密封件(90)插入定位面(148、150)与所述支承面之间以用超静定楔实现固紧装配。
8.根据权利要求1或2的电柜金属框架，其特征在于，具超静定楔的固定装置的支承机构由一通过联接装置紧固于立柱(12A-12F)和第二组横梁(16A-16F)的连接件(100)形成，所述连接件包括四个支承面(332A、332B；334A、334B)和一个具有供固定机构穿过的孔(104)的中心定位件(102)。
9.根据权利要求1至8之一的电柜金属框架，其特征在于，第二组的每一底横梁(16D、16E、16F)均设置一供校平系统调整螺钉穿过的第一孔(60)及一供固定框架(10)于地面的螺钉穿过的第二孔(62)。
10.根据权利要求1至9之一的电柜金属框架，其特征在于，第二组的每一顶横梁(16A、16B、16C)均包括一覆盖对应立柱(12A-12F)顶部及第一组横梁(14A-14D)一部分的肩(86)。
全文摘要
一种电柜金属框架,包括形成高机械稳定性框架的立柱(12C)与横梁(14D,16F)的组件。各立柱(12C)均设置具有四个支承面(32A,32B;34A,34B)的支承机构,该支承面设计为与第一组横梁(14D)的共轭形状的两定位面(48,50)相配合,以当固定螺钉(56)拧紧时形成具有超静定楔(22)的固定装置,该螺钉穿过对应横梁(14D)的孔(54)并与固定于支承机构的防松螺母(42)相配合。螺母(42)有一位于所述凹部的四个支承面(32A,32B;34A,34B)的对称中心的攻丝孔(44)。
文档编号F16M11/00GK1194570SQ9810556
公开日1998年9月30日 申请日期1998年3月13日 优先权日1997年3月21日
发明者卡齐米尔·拉伯赫, 让-皮埃尔·平 申请人:施耐德电器公司