用于开关装置的锁定装置和开关装置的包括该锁定装置的机柜的制作方法

本发明涉及用于锁定开关装置特别是低压开关装置的门的紧凑型锁定装置。

背景技术：

为了本申请的目的，术语低压涉及达1kV的应用，但是根据本发明的锁定装置可以用在用于具有更高电压值的应用的开关装置中。此外，为了本申请的目的，术语开关装置与术语面板或开关板等同。已知包括框架和一个或更多个铰链门的开关装置，该框架和所述一个或更多个铰链门一起限定了机柜或机壳，在该机柜或机壳内限定了用于容纳电气部件/电子部件的内部室。

具有抵挡异物、灰尘和水的高防护程度或防护等级(通常根据国际防护标准表示为IP防护等级或IP等级)的开关装置必然不可避免地设置有相当大且重的闭合/锁定机构。

更精确地，这些开关装置的门设置有锁定机构，该锁定机构可以被致动以用于与固定至框架的立柱的更多个锁定元件接合，从而将门锁定在闭合位置中。

已知的锁定机构安装在门的内侧部上，并且固定的锁定元件固定在框架立柱的前表面上。实际上，可动部分——即锁定机构——与固定的锁定元件之间的操作性相互作用发生在设置于立柱与门的内表面之间的空间中。

该门设置有具有大厚度的周边部以容置锁定机构，锁定机构纵向地延伸了门的相当一部分并且锁定机构的横向尺寸也不是很小。

门的周边部包括中空截面的条，该中空截面的条具有用于容纳锁定机构的内部空间。显然，锁定机构的——并且因此门的——大而且重的结构构型意味着空间的浪费和生产成本的增加。

为了提供用于锁定机构与相应锁定元件的相互作用的充分的空间，框架立柱定形成提供拟用于容置固定的锁定元件的凹进区域，该凹进区域面向门的内表面。

显然，构造成具有前凹进区域的框架立柱意味着横截面范围的减小，并且因此意味着较低的机械坚固性和机械强度。

此外，对提供在门与框架之间作用以获得所需的IP等级的衬垫的需要使得必须在门的内表面上固定额外的面板——衬垫必须施加在该面板上。以这种方式，该额外的面板弥补了门的外层与框架的用于衬垫的抵接区域之间的大间隙。因此，门和锁定装置的这种构型在结构上相当复杂并且昂贵。

尽管已知的技术解决方案表现出相当令人满意的方式，但仍有进一步改进的空间。特别地，期望的是，通过提供一种非常简单、通用且廉价的技术方案来显著地简化必须符合高水平的内部防护标准的用于开关装置的闭合和锁定系统。

这通过在所附权利要求中限定的并在下文详细描述的锁定装置实现。

技术实现要素：

根据本发明，提供了一种用于开关装置的锁定装置，该锁定装置包括：

-钩板元件，该钩板元件适于固定至所述开关装置的框架；

-壳体单元，该壳体单元适于安装在所述开关装置的门上；

-锁定滑动元件，该锁定滑动元件布置在所述壳体单元内并且构造成用于与所述钩板元件接合以将所述门锁定在所述框架上；

-驱动单元，该驱动单元可枢转地布置在所述壳体单元内并且适于将所述锁定滑动元件从锁定位置移动至解锁位置，其中，在锁定位置中，所述锁定滑动元件与所述钩板元件接合以锁定所述门，在解锁位置中，所述锁定滑动元件与所述钩板元件断开接合以允许所述门打开。

该锁定滑动元件包括闩锁端部，该闩锁端部能够在所述壳体单元内从所述锁定位置线性地移动至所述解锁位置。在所述壳体单元上具有进入开口，该进入开口用于使所述钩板元件的附着突出部能够进入到所述壳体单元中，以在所述锁定位置中使该附着突出部在所述壳体单元内与所述闩锁端部接合。

本发明还包括一种用于开关装置的机柜，其中，该机柜包括至少一个在所附权利要求中限定的并在以下说明书中公开的锁定装置。特别地，该锁定装置的钩板元件固定至机柜的框架，并且该锁定装置的壳体单元安装在机柜的门上。

此外，本发明包括一种开关装置，该开关装置包括由所附权利要求限定的并在以下说明书中公开的机柜。

本公开的特征和优点将提供说明书和权利要求获得。

附图说明

通过参照附图可以更好地理解并实施本公开，所述附图通过非限定性示例的方式示出了本公开的实施方式，在附图中：

图1是具有根据本发明的锁定装置的门的分解图；

图2示出了具有多个门的开关装置的构型，其中，每个门设置有两个根据本发明的锁定装置；

图3和图4是包括拟用于固定至开关装置的框架的固定单元和拟用于安装在开关装置的门上的可动单元的锁定装置的不同的放大分解图；

图5示出了锁定装置的与开关装置的框架的立柱间隔开的后可动部件以及锁定装置的固定至该立柱的固定单元即钩板元件；

图6和图7是锁定装置的后可动部件的不同视图；

图8是沿图7中的平面VIII-VIII截取的截面图，其中，锁定装置处于锁定位置；

图9是与图8相似但是示出了处于解锁位置的锁定装置的视图；

图10是示出了开关装置的门的外侧的正视图；

图11是图10中的门的侧视图；

图12是示出了图10中的门的内侧的后视图；

图13是图10的放大细节，其示出了锁定装置的前可动部件；

图14是图12的放大细节，其示出了锁定装置的后可动部件；

图15是示出了锁定装置的后可动部件处于与固定至立柱的固定钩板元件间隔开的位置的正视图；

图16是沿着图15中的平面XVI-XVI截取的截面图，其中，锁定装置的后可动部件示出为处于与固定钩板元件间隔开的位置；

图17是示出了锁定装置的后可动部件在解锁位置中靠近固定钩板元件的正视图；

图18和图19分别是沿图17中的平面XVIII-XVIII和XIX-XIX截取的截面图；

图20是与图19相似的但锁定装置处于锁定位置的视图。

具体实施方式

应该指出的是，在以下的详细描述中，为了清楚且简明地公开本发明，附图可以不必按比例并且本公开的某些特征可以以稍微示意性的方式示出。

参照附图，描述了用于锁定门6的锁定装置1，其中，门6以铰接的方式连接至用于开关装置2特别是低压开关装置2的机柜的框架4。锁定装置1包括固定单元A和可动单元B，固定单元A即拟用于固定至框架4的钩板元件3，可动单元B拟用于安装在门6上。

框架4和铰链门6限定了机柜或机壳，在该机柜或机壳内限定了用于容纳电气部件/电子部件的内部室。

特别地，每个门6均铰接至框架4的竖向立柱并且用于使得能够进入/防止进入相应的内部室。在本说明书中提到的门6具有简化的结构构型，因为所述门6优选地是由单层金属或玻璃材料或其它合适的材料制成的没有中空周边的框架的类型。这些门6在其内侧部20上设置有周边衬垫30，该周界衬垫30拟用于压靠框架4的抵接区域，以实现内部室的防水保护和防火保护。衬垫30防止异物或水朝向开关装置2内的危险部件的进入。例如，确保了防护程度IP65(依照标准IEC 60529的国际防护等级)。

如将通过下面的描述得到的，由于锁定装置的紧凑的尺寸，因此可以将期望数目的锁定装置1——即，锁定装置1的可动单元B——均匀地安装在高度非常小的门6上，同时符合所需的内部防护等级IP65。实际上，锁定装置1的特别的结构构型以及减小的高度尺寸和宽度尺寸使得锁定装置1的可动单元B能够应用在门6的非常小的区域上，即，应用在门6的周缘31与周边衬垫30之间，如在下面描述的以及在图12和图14中示出的。

钩板元件3包括基部25和附着(clinging)突出部13，其中，基部25适于应用并固定至开关装置的框架4的立柱，附着突出部13适于在锁定位置9中与开关装置1的可动单元B联接。更精确地，附着突出部13包括杆26和横向部27，其中，杆26从基部25突出，横向部27以与基部25相距偏移距离51并且平行于基部25的方式从杆26横向地突出。

附着突出部13的其他细节和技术特征将在后面进行描述。

可动单元B包括后部和前部，后部即要被应用至门6的内侧部20的壳体单元5，前部即要被应用至门6的外侧部17并且适于连接至壳体单元5的固定覆盖单元16。

拟用于应用至门6的外侧部17的固定覆盖单元16设置有接纳开口18，该接纳开口18由环绕壁19定界以容置期望的圆筒锁15。由于这样构造的固定覆盖单元16，要被安装在锁定单元1中的圆筒锁15可以依照具体要求或特别需要来选择。

锁定装置1包括锁定滑动元件7，该锁定滑动元件7布置在壳体单元5内并且构造成用于与钩板元件3接合，以将门6相对于框架4锁定在锁定位置9中。

设置有驱动单元8，该驱动单元8以枢转的方式布置在壳体单元5内并且适于移动锁定滑动元件7。沿着锁定滑动元件7的侧部区域设置有带齿齿条部22，该带齿齿条部22设置成用于与驱动单元8的相应的带齿部啮合(随后将更好地描述)，以便将驱动单元8的旋转移动转换为锁定滑动元件7的线性移位。

驱动单元8将锁定滑动元件7从锁定位置9移动至解锁位置10，在锁定位置9中，锁定滑动元件7与钩板元件3接合以锁定门6，在解锁位置10中，锁定滑动元件7与钩板元件3断开接合以允许打开门6。

锁定滑动元件7包括闩锁端部11，该闩锁端部11能够在壳体单元5内于上面提到的锁定位置9与解锁位置10之间线性地移动。闩锁端部11适于在锁定位置9中置于钩板元件3的横向部27与基部25之间。

附着突出部13具有T形横截面，其中，横向部27沿两个相反的方向从杆26正交地突出以限定两个对准的伸出部27a、27b。闩锁端部11包括两个平行且间隔开的叉部11a、11b，叉部11a、11b各自构造成用于与所述伸出部27a、27b中的一者接合。

锁定滑动元件7的叉部11a、11b具有斜面形状，并且叉部11a、11b在门6闭合时朝向开关装置2的内部室弯曲。

由于斜面形状和弯曲形状，有助于叉部11a、11b插入到相应的伸出部27a、27b与基部25之间的空间中。弯曲的叉部11a、11b通过相对于伸出部27a、27b滑动移动而起作用以有力地使门6靠着框架4紧紧地关闭。换句话说，叉部11a、11b沿着相对于锁定滑动元件7的驱动方向40倾斜的平面相对于伸出部27a、27b的相对滑动产生了在门6的闭合方向Y上的力分量，并且使周边衬垫30压靠框架4上的抵接区域，因此有效地实现了抵抗外部异物、灰尘和水的期望的密封作用。图19示出了靠近钩板元件3的壳体单元5，其中，附着突出部13被布置在壳体单元5内，并且其中，锁定滑动元件7处于靠下位置中，即处于解锁位置10中。在图20中，锁定滑动元件7处于靠上位置中，即处于锁定位置9中，其中，闩锁端部11置于横向部27与基部25之间。

在壳体单元5上具有进入开口12，进入开口12用于使钩板元件3的附着突出部13能够进入到壳体单元5中，以便使附着突出部13在锁定位置9中于壳体单元5内与锁定端部11接合。因此，附着突出部13与闩锁端部11的相互作用发生在壳体单元5内。换句话说，实现了固定单元A与可动单元B的相互穿插(interpenetration)。由于锁定装置的有利的紧凑结构构型，实现了安装锁定装置1所需要的大量减少障碍，这使得能够优化利用开关装置的空间。此外，钩板元件3的紧凑尺寸和在壳体单元5中相互穿插使得能够将钩板元件3安装在立柱的最外表面上，其中，无需如在现有技术的系统中出现在立柱上的配合凹进区域。有利的是，立柱的坚固性不受影响。另外当使用具有非常简化且薄的结构的门6例如由单层的金属板或金属片或者其它适合的材料构成的门6时，由于上面提到的相互穿插，锁定装置1的紧凑构型、特别是减小的厚度使得能够符合高的IP等级。实际上，这样简化类型的门6还可以设置有周边衬垫30，且不需要用于支承周边衬垫30的任何额外的后面板。此外，由于闩锁端部11与钩板元件3的接合/与钩板元件3的断开接合发生在壳体单元5的内部，因此还有利地提供了锁定装置1的纵向尺寸的总体减小。这使得在具有非常有限高度的门上也能够安装甚至两个或更多个锁定装置1，这不同于现有技术的闩锁机构，现有技术的闩锁机构需要适合的纵向空间以进行安装。在图2中示出了具有三个短门6的开关装置2的示例性构型，其中，可以看见6个锁定装置1。另外，每个门6在图10至图12中更好地示出。现在结合进入开口12和附着突出部13描述其他有利特征。进入开口12由纵向边缘28以及一对间隔开的横向边缘29定界。杆26具有渐缩的形状并且具有从基板25向横向部27减小的横截面。在杆26上具有上倾斜表面36和下倾斜表面37，上倾斜表面36和下倾斜表面37与横向部27的表面合为一体。

渐缩形状的杆26适于通过与进入开口12的所述横向边缘29中的任意横向边缘滑动接触来调节门6在闭合位置时相对于框架4的高度位置。

特别地，可能会发生门6由于其自身重量的作用而倾向于向下倾斜。在这种情况下，在闭合期间，上横向边缘29与横向部27的上表面以及与杆26的上倾斜表面36的相互作用使门6升高至所需的高度位置，以便使门适当地闭合。在图16中，由“D”表示的距离指的是上横向边缘29的——并且因此壳体单元5的——相对于横向部27的上边缘38的——并且因此相对于钩板元件3的——最大降低值。

下面更加详细地描述了用于锁定滑动元件7的驱动单元8。

该驱动单元包括可枢转的带齿环形元件8，该可枢转的带齿环形元件8能够围绕旋转轴线39旋转，该旋转轴线39与锁定滑动元件7从锁定位置9向解锁位置10移动所沿着的平面正交。

因此，当将锁定装置1安装在开关装置2上时，旋转轴线39与门6的平面正交地布置。

可枢转的带齿环形元件8具有联接表面14，该联接表面14适于连接至在钥匙插入时能够进行操作的期望的圆筒锁15。

如以上所提到的，由于可枢转的带齿环形元件8的联接表面14以及固定覆盖单元16的环绕壁19，故而可以依照具体需要来选择期望的圆筒锁15。

联接表面14使得带齿环形元件8能够与圆筒锁15以一体的方式被枢转地驱动。

可枢转的带齿环形元件8以能够枢转的方式容置在壳体单元5的圆形贯通开口32中。

锁定滑动元件7包括纵向槽沟开口33，该纵向槽沟开口33在一侧由长形部34在侧向上定界，并且在另一侧由带齿齿条部22在侧向上定界。

纵向槽沟开口33适于围绕可枢转的带齿环形元件8，如在附图中示出的。

特别地，长形部34包括内部平滑表面35，该内部平滑表面35面向带齿环形元件8。

可枢转的带齿环形元件8具有与锁定滑动元件7的带齿齿条部22啮合的齿部21，以使闩锁端部11从锁定位置9移位至解锁位置10移位以及使闩锁端部11从解锁位置10移位至锁定位置9。

齿部21仅沿着带齿环形元件8的周边圆形边缘23的有角度部分延伸。

周边圆形边缘23的剩余部分24——该剩余部分24面向锁定滑动元件7的内平滑表面35——是平滑且无齿的。锁定滑动元件7和可枢转的带齿环形元件8的这种特别的构型带来了一些有利的技术效果。

齿部21仅沿着带齿环形元件8的成角度部分的存在以及剩余部分24和长形部34的平滑构型使得能够显著地限制锁定装置1的、特别是壳体单元5的宽度尺寸。实际上，沿着可枢转的环形元件8的整个周边圆周分布的带齿布置将强制提供可枢转的环形元件8与长形部34之间的间隙，从而避免了长形部34与旋转的环形元件8的齿的机械干涉。实际上，长形部34在沿第一方向运动期间会与沿相反方向旋转的最近的齿相干涉，因此存在磨损和破坏齿的风险。不同地，由于锁定装置1的构型，可枢转的带齿环形元件的直径与纵向槽沟开口33的宽度尺寸大致相同或者略小于纵向槽沟开口33的宽度尺寸。

环形元件8的平滑的圆形边缘24甚至可以与平滑的长形部34接触。由于这种结构构型，获得了外壳单元5的非常有限的宽度尺寸，因此使得锁定装置能够安装在门6上的非常窄的区域中。这种技术特征与附着突出部13在壳体单元5内相互穿插的特征以协同的方式结合，使锁定装置1安装在结构简化的门6上——例如由单一成形层的金属板制成的并且设置有周边衬垫30的门6上。

因此，可以将非常薄且窄的锁定装置1安装在门6的衬垫30与周缘31之间的窄区域50上，而不会损害这种衬垫30的有效的密封作用。

通过以上描述和附图明显的是，根据本发明的锁定装置1完全实现了提供一种具有简单、廉价、容易安装且通用的解决方案的开关装置的预期目的，该开关装置还使得由单层金属片或金属板制成的门6能够符合高IP等级。

由于简单且紧凑的结构构型，锁定装置1还可以以非常容易且快速的方式安装在具有非常小的高度尺寸的门上。

显然，锁定装置1还有利于相对于现有技术的费时的闩锁/锁定机构而言简化的且加速的安装过程。

锁定装置1易于在本发明思想的所有范围内进行改型和变型，并且任何细节都可以用技术上等效的元件来代替。

特别地，根据具体需要或门和/或框架立柱的特别的几何构型，锁定装置1的任何部件的形状、位置和尺寸均可以以与以上所述的形状、位置和尺寸不同的方式构造。