专利名称：用于壳体框架的元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于配电盘壳体的框架的元件。
通常，低压配电盘的壳体被特别地设计和建造，以便于满足组成所述配电盘的部件的功能要求和安装要求。实际上这个情况是已知的，即，配电盘使用相互平行的金属杆系统，每个所述金属杆与相应极性的电源系统连接。在壳体内部，所述杆与用于配电盘的装置(例如断路器)电连接，并且几何地与适当绝缘和支撑装置接合；所述绝缘和支撑装置，除了使所述杆相互电绝缘以外，还可将它们与壳体的结构连接。以这种方式，由所述杆中的电流流动产生的任何电动应力都被释放到壳体的结构上，因此所述壳体必须具有足够的结构强度性能。此外，在一个或多个固定导架上布置有电气装置，所述固定导架直接或通过使用辅助连接部件与壳体的框架连接。为了满足这些要求，通常为壳体设置成一种形状如平行六面体的结构，在所述平行六面体结构中，有足够用于接纳配电盘的部件的空间，并且其框架允许支撑所述部件的部件的锚固、覆层配电盘的锚固以及壳体的门的锚固。
具体地，所述框架包括分别构成所述平行六面体结构的下基底和上基底的两个子框架；所述子框架典型地由四个通常被称为三向角接头的带棱的部件构成，依靠基本上布置于横向位置并通常被称为横向构件的构型件(profile element)将所述四个带棱的部件成对地连接。依次，用直立的构型件或立柱件件将子框架互相连接，所述每个构型件或立柱件件连接两个相应的接头。为了电气装置的支撑部件和配电杆的直接固定，或为了支撑部件与之连接的中间横向构件的固定，沿着立柱件件的垂直伸长部分再设置多个孔。
在当前技术发展水平下，尽管确保了一种便利的模块结构，但这种的方法是不完全令人满意的，特别是在关于构成子框架所需部件的形状的巨大数量方面。每对部件之间的连接，例如角接头和横向构件之间或立柱件件和接头之间的连接，实际上是通过使用多个固定螺钉(每个连接需要至少两个)而实现的，这样以使得所述两个部件能够适当连接并相互准确定位。
由于所用的构型件的数量以及由于所要提供的大量的连接，这些操作需要很长的执行时间和大量的固定螺钉；此外，鉴于螺钉所受到的应力，主要是剪切应力，所述螺钉可能损坏，从而必然伴有技术缺陷。
还应注意，为了正确执行连接至少需要两个操作人员，这样第一个操作人员将待连接的部件控制在正确的位置，而第二个操作人员实际完成各种连接；因此配电盘的装配和安装成本增加了。否则，也就是说，如果只有一个操作人员工作，操作是非常费时且难于执行的。
本发明的目标是提供一种用于配电盘壳体框架的元件，所述元件能够减少所述框架的部件的数量，从生产的角度看具有随之而来的收益。
在本发明的目标范围内，本发明的一目的是提供用于配电盘壳体框架的元件，所述元件能够简化框架的各种元件之间的连接，从而易于装配并减少生产时间。
本发明的另一目的是提供用于配电盘壳体框架的元件，所述元件适合于优化生产所需使用的劳动力，在成本角度看来具有随之而来的收益。
本发明的另一目的是提供用于配电盘壳体框架的元件，所述元件可减少需使用的辅助固定元件，因此减少了相应的固定操作的次数。
本发明的另一目的是提供用于配电盘壳体框架的元件，其中各个连接所经受的应力是最优分布的，以便于避免任何机械故障，同时确保所述连接的高强度。
本发明的另一目的是提供用于配电盘壳体框架的元件，所述元件是高可靠性的，相当容易生产并且具有竞争性成本。
在下文中将逐渐明晰的所述目标、这些以及其它目的将通过一种用于配电盘壳体框架的元件来实现，其特征在于，所述元件包括第一角接头和第二角接头，所述角接头形成为一整体的主体，所述主体具有纵向细长的元件，第一臂、第二臂、第三臂和第四臂从该元件的相面对的端部突伸出，所述第一臂和第二臂基本上彼此平行并垂直于该细长元件，用于与框架的附加部件连接的所述第三臂和第四臂基本上彼此平行，并基本上垂直于该细长元件以及所述第一臂和第二臂；
具有细长主体的第一连接元件，其相面对的端部适合于分别与第一角接头的第一臂和第二角接头的第一臂连接；具有细长主体的第二连接元件，其相面对的端部适合于分别与第一角接头的第二臂和第二角接头的第二臂连接；以及其中在所述第一和第二角接头上设有联接装置，该联接装置适合于助于它们与所述第一和第二连接元件的连接以及它们与框架的所述附加部件的连接。
因此与已知技术相比，本发明所涉及的元件可减少制造框架所需的部件；本发明所涉及的元件还包括部件，所述部件被构造成便于促进各种连接，从装配的简单化、装配速度和装配成本的观点看，具有明显的优势。
从对本发明所涉及的支承框架优选实施例(但不是排他的实施例)的描述中，本发明的其它的特征和优点将逐渐清晰，所述优选实施例仅通过附图中的非限定性的例子表示，其中
图1是本发明用于配电盘壳体框架的元件的分解透视图；图2是用在本发明元件中的角接头的透视图；图3是本发明第一实施例的带有连接装置的角接头的一部分的示意图；图4是本发明第二实施例的带有连接装置的接头的一部分的示意图；图5是本发明的另一个实施例在用连接装置将其相互连接过程中的接头的一部分和立柱件的示意性的分解图；图6是与配电盘连接过程中的本发明的元件的视图；和图7是与立柱件连接过程中的本发明的元件的视图。
在随后的描述中，相同的附图标记表示相同的或技术上等效的零件。
参考附图1，通常用附图标记100表示的本发明所涉及的框架元件，其包括第一角接头和第二角接头，所述两个角接头都用附图标记20表示。有利地，如在图2中详细示出的，两个接头20形成为一整体式的主体，所述主体具有纵向细长的元件21，从所述元件21两个相对端部伸出第一臂22和第二臂23，所述第一臂22和第二臂23基本上彼此平行并垂直于细长元件21；此外，为了与框架的附加部件连接，每个接头具有第三臂24和第四臂25。所述的附加部件可包括，例如，立柱件或面板，在下文中只是以这些具体部件作为参考，而不是想以任何方式限制本发明的申请范围。如图2中所示的，第三臂24和第四臂25基本上彼此平行，并基本上垂直于细长元件21以及第一臂22和第二臂23。
此外在角接头20上还形成有连接装置，所述连接装置适合于促进所述角接头与框架的所述附加部件的连接以及与第一和第二连接元件的连接，如以下详细描述中将逐渐明晰的，在图1中所述第一和第二连接元件都用附图标记30表示。
如图1中所示的，典型地由两个横向构件构成的连接元件30具有细长主体，所述细长主体的相对端部31和32适合于分别与第一角接头20的第一臂22和第二角接头20的第一臂22连接，以及与第一角接头20的第二臂23和第二角接头20的第二臂23连接。
用这种方法，与已知技术相比，框架的构成部件的数量减少了；此外，至少角接头20可用塑料制成。以这种方式，尽管保持了接头的功能和结构特性，由于所述接头的重量的减少和操作的改良，在节省制造成本和简化装配方面是有效的。
依照一种从生产的角度看尤为有利的解决方法，特别是关于模具的构造方面，第一臂22、第二臂23、第三臂24、第四臂25具有彼此相同的轮廓，带有一个基本上为平面的壁35，两个倾斜壁26沿基本上相反的方向从所述壁35处伸出。此外，横向构件30也具有与臂22、23、24和25基本上相同的外形轮廓，带有一个基本上平面的壁5，两个倾斜壁6沿基本上相反的方向从所述壁5处伸出；具体地，横向构件30具有中空形主体，以便于形成一个适合于接纳接头20的对应臂的基座；依照应用要求，所述横向构件可用金属或塑料材料制成。
依照第一实施例，将连接装置构造成使其促进至少接头20和连接元件30之间的直接接合；具体地，如图3中示意性地示出的，在每一个臂22和23的壁35上形成有至少一个突起27，所述突起27相对于所述壁35横向地伸出，并适合于与形成于元件30中的对应的基座11接合。在图3所示的实施例中，在臂22的壁35上形成有两个突起27，所述两个突起27沿着臂的长度方向相互对齐，并且所述两个突起27适合于与形成于所述连接元件30的对应端部中的两个对应的基座接合。为了描述方面的简化，在图3中只示出了臂22；显而易见，应该理解的是本方法也适用于第二臂23。此外，有利地，该方法同样可适用于臂24和25。以这种方式，在接头20和框架的对应部件之间可具有直接的接合，如图6中所示的，接头与面板80之间，或如图7中所示的，接头与立柱件10之间。
如图3中详细示出的，每个突起27包括一个主体，所述主体具有固定于壁35的第一底面以及第二端面28，所述端面28面对于底面设置在基本上沿着相对于所述壁35倾斜的平面上。以这种方式，局部地将底面与端面28连接的侧面29构造成用于对应基座的至少一部分的邻接表面。
显然，根据各种应用要求，突起27的形状和布置可以是各种各样的，例如如图3中所示的通过采用具有基本上为圆形的横截面的突起，或者如图6和7所示的通过采用四边形的横截面的突起，或其它形状，只要它们适合应用的要求。
实际上，在装配过程中，将接头20布置得可插入到横向构件30的对应基座中的每个臂(诸如臂22)中；当将各个立柱件30安到相应臂上时，突起27的倾斜面28起到用于横向构件和对应基座11的滑动的导轨作用，直到它们进入了所述基座11。在这种情况下，连接两个端面的所述突起的侧面29起到邻接元件的作用，相应基座11边缘的至少一个部分邻接着所述侧面29。因此，实际上用一种防止这两个元件相互脱离的方法使得每个基座11与对应的突起27接合。同样地，如图6和7中所示的，将立柱件10或面板80直接安到臂24和25上，以使得基座11与对应突起27接合。
以这种方式，依照一种确保了连接的最优强度的解决方法，实现了一种在构件之间具有直接连接的方法，该方法可由一个操作人员在很短时间执行，并且无需使用辅助固定零件(诸如螺钉)。此外，使得每个连接所必须承受的应力(主要是剪切应力)沿着突起27的壁与基座11的壁之间形成的接触表面分布。
如在图中示意性地示出的，为了使用辅助固定螺钉，例如出于安全性的原因，还可在接头的臂中设置基座13以便使用。
在图4中所示的第二实施例中，接头20是这样构成的，即在臂22和23的至少壁35上有一个基本上为U形的切去中央部分45；在这种情况下，所述连接装置包括至少一个挠性片31，所述挠性片31从切去部分45的底部沿着基本上平行于壁35的方向伸出。所述挠性片31具有端部32，所述端部32被构成得使其易于与形成于连接元件30的对应端部中的对应的基座11接合。具体地，形成的端部32包括凸起部分，所述凸起部分具有圆形横截面，并且具有固定于挠性片31的第一底面以及端面33，所述端面33面对于底面设置基本上沿着相对于所述壁35倾斜的平面上，所述凸起部分的形状类似于前述突起27的形状。或者，也可以不同的形状构成挠性片31，例如U形的。
在这种情况下，有利地，该方法同样可适用于臂24和25以易于其与面板80或与立柱件10的直接连接。
以近似于上述中的一种方式，将各个部件相互装配，例如通过将横向构件30安在接头20的对应臂上，使得挠性片31朝向壁35弯曲，并与倾斜面33相配合促进所述横向构件的滑动；接着形成的端部32进入到对应的基座11中，并且侧面34起到所述基座的边缘的邻接部分的作用，所述侧面34将倾斜面33与固定于挠性片31的底面连接。挠性片的揉曲性还有助于两个部件的接合脱离。接头20和面板80的装配，或者接头20与立柱件10的装配，是与上述一种方式完全相同的方式来进行的。
在第三实施例中，连接装置包括两个至少形成于接头20的臂22和23中的空腔4，所述空腔4适合于接纳用于与连接元件30接合的装置。具体地，如图5中所示的，所述接合装置包括基本上为平面的主体1，典型为一个平板，所述主体1具有基本上为四边形的轮廓，并且两个突出翼2沿相反的方向从其两侧伸出。所述突出翼2分别适合于进入形成于连接元件30的壁6中的相应的狭槽3以及适合于几何地配合在所述空腔4中。以这种方式，通过使用一种可容易地生产并可更容易地安置的部件，接头和横向构件30之间的连接非常快速简单地完成了；在实际上将接头20的臂22充分地插入横向构件30的对应基座中的情况中，移动狭槽3以使得狭槽3重叠在基座4上，并使用平板1以使得所述翼2穿过所述狭槽3并进入基座4。也是在这种情况下，所述连接必须承受的应力(主要是剪切应力)沿着所述翼2与基座4的壁之间形成的接触表面被分散，避免了产生危险的应力集中。
或者根据具体要求和/或专门用途，可以适当地改变平板主体1的形状以及其数量、所述翼2的形状以及布置。
如图5中所示的，主体1可具有一个带有圆形喇叭口边缘7的孔，该孔适合于接纳用于使横向构件30和角接头20相互固定的辅助装置；具体地，在图示的实施例中，所述固定装置包括带有埋头的螺纹螺钉8，所述螺纹螺钉8适合于被插入形成于壁5中的通孔9中，并被旋拧入形成于臂22中的螺纹孔13中。随着所包含的用以分散应力的一个附加表面以及随着所述连接的可靠性方面的增强，这进一步提高了这些部件之间的连接。此外，在完成了连接以后，事实上将螺钉8的埋头部嵌在圆形边缘7所形成的空隙中，避免了突出的尖锐零件的存在。
显然，该方法还能适用于臂24、25与对应的立柱件10或面板80之间的连接。
实际上已经发现，由于本发明所涉及的框架元件使得减少了构成框架的部件，并且简化了各个部件之间的相互连接，从经济角度考虑，获得了劳动力的使用与收益的最优化；此外，消除或至少急剧地减少辅助固定零件的使用的可能性可进一步降低成本并且提供更快的装配操作，所以本发明所涉及的框架元件完全实现了预期目标和目的。
这样构思的框架元件可以有多种变型和变异，所有的变型和变异都在本发明原理的保护范围内；所有的零件都可用其它技术上等效的零件替换。实际上，所用的材料以及其尺寸可以是根据要求和工艺现状的任何种类。
权利要求
1.一种用于配电盘壳体的框架的元件，其特征在于，其包括第一角接头和第二角接头，所述角接头形成为一整体的主体，所述主体具有纵向细长的元件，第一臂、第二臂、第三臂和第四臂从该元件的相面对的端部突伸出，所述第一臂和第二臂基本上彼此平行并垂直于该细长元件，用于与框架的附加部件连接的所述第三臂和第四臂基本上彼此平行，并基本上垂直于该细长元件以及所述第一臂和第二臂；具有细长主体的第一连接元件，其相面对的端部适合于分别与第一角接头的第一臂和第二角接头的第一臂连接；具有细长主体的第二连接元件，其相面对的端部适合于分别与第一角接头的第二臂和第二角接头的第二臂连接；以及其中在所述第一和第二角接头上设有联接装置，该联接装置适合于助于它们与所述第一和第二连接元件的连接以及它们与框架的所述附加部件的连接。
2.如权利要求1所述的框架元件，其特征在于，该联接装置形成于所述第一和第二角接头上，并适合于助于它们与所述第一和第二连接元件的直接接合。
3.如权利要求1或2所述的框架元件，其特征在于，该联接装置形成于所述第一和第二角接头上，并适合于助于它们与所述附加连接元件的直接接合。
4.如权利要求2所述的框架元件，其特征在于，所述第一和第二臂具有基本上平的壁，至少一个突起部从该壁横截地突伸出，所述突起部适合与形成于所述第一和第二连接元件的端部中的对应的基座接合。
5.如权利要求3所述的框架元件，其特征在于，所述第三和第四臂具有基本上平的壁，至少一个突起部从该壁横截地突伸出，所述突起部适合与形成于框架的所述附加部件中的对应的基座接合。
6.如权利要求4或5所述的框架元件，其特征在于，所述突起部具有形成于所述平壁中的第一底面；沿相对于所述平壁倾斜的一平面设置成面对该底面的第二端面；用于在所述第一和第二表面之间连接的第三表面，该第三表面形成一邻接表面，其用于对应基座的边缘的至少一部分。
7.如权利要求2所述的框架元件，其特征在于，至少所述第一和第二臂具有一带有U形切去中央部分的大致平的壁，至少一个挠性片从切去部分的底面沿大致平行于所述壁的方向伸出，所述挠性片具有端部，该端部如此成形，以便与形成于所述连接元件中的对应的基座接合。
8.如权利要求3所述的框架元件，其特征在于，所述第三和第四臂具有一带有U形切去中央部分的大致平的壁，至少一个挠性片从切去部分的底面沿大致平行于所述壁的方向伸出，所述挠性片具有端部，该端部如此成形，以便与形成于框架的所述附加部件中的对应的基座接合。
9.如权利要求7或8所述的框架元件，其特征在于，所述成形的端部具有凸起部分，所述凸起部分具有圆形横截面，并且具有固定于挠性片的第一底面；大致沿相对于所述平壁倾斜的一平面设置成面对该底面的端面；以及连接所述底面和所述端面的第三表面，以用于所述对应基座的边缘的一部分的邻接部分。
10.如权利要求1所述的框架元件，其特征在于，所述联接装置包括形成于所述第一和第二臂中的至少两个空腔，所述空腔适合于接纳一用于与所述第一和第二连接元件接合的装置。
11.如权利要求10所述的框架元件，其特征在于，所述接合装置包括平板，所述平板具有基本上为四边形的轮廓，并且两个翼部沿相互相反的方向从平板两侧突伸出，所述翼部适合于与形成于对应连接元件中的相应的狭槽接合，并且适合于几何地配合在所述空腔中，一孔形成在所述板中，所述孔适合于接纳螺纹螺钉，所述螺纹螺钉可插入到形成于对应连接元件中的对应孔中，并旋入一形成于该接头的臂中的螺纹孔中。
12.如权利要求1所述的框架元件，其特征在于，所述联接装置包括形成于所述第三和第四臂中的两个空腔，所述空腔适合于接纳一用于与框架的所述附加部件接合的装置。
13.如权利要求12所述的框架元件，其特征在于，所述接合装置包括平板，所述平板具有基本上为四边形的轮廓，并且两个翼部沿相互相反的方向从平板两侧突伸出，所述翼部适合于与形成于框架的所述附加部件中的相应的狭槽接合，并且适合于几何地配合在所述空腔中，一孔形成在所述板中，所述孔适合于接纳螺纹螺钉，所述螺纹螺钉可插入到形成于框架的所述附加部件中的对应孔中，并旋入一形成于该接头的臂中的螺纹孔中。
14.如前述权利要求中的一项或多项所述的框架元件，其特征在于，所述接头由塑料制成。
15.如前述权利要求中的一项或多项所述的框架元件，其特征在于，所述第一、第二、第三和第四臂具有彼此相同的轮廓。
16.如前述权利要求中的一项或多项所述的框架元件，其特征在于，所述第一和第二连接元件是具有与所述臂大致相同轮廓的横向构件。
17.如前述权利要求中的一项或多项所述的框架元件，其特征在于，所述附加结构部件包括至少一个立柱件。
18.如权利要求1到16中的一项或多项所述的框架元件，其特征在于，所述附加结构部件包括至少一个面板。
全文摘要
一种用于配电盘壳体的框架的元件，其具体构成如下，即，其包括第一角接头和第二角接头，所述角接头形成为一整体的主体，所述主体具有纵向细长的元件，第一臂、第二臂、第三臂和第四臂从该元件的相面对的端部突伸出，所述第一臂和第二臂基本上彼此平行并垂直于该细长元件，用于与框架的附加部件连接的所述第三臂和第四臂基本上彼此平行，并基本上垂直于该细长元件以及所述第一臂和第二臂；具有细长主体的第一连接元件，其相面对的端部适合于分别与第一角接头的第一臂和第二角接头的第一臂连接；具有细长主体的第二连接元件，其相面对的端部适合于分别与第一角接头的第二臂和第二角接头的第二臂连接；以及在所述第一和第二角接头上设有联接装置，该联接装置适合于助于它们与所述第一和第二连接元件的连接以及它们与框架的所述附加部件的连接。
文档编号H02B1/01GK1434999SQ00819139
公开日2003年8月6日 申请日期2000年11月8日 优先权日1999年12月21日
发明者R·丰塔纳, C·卡利亚尼 申请人:Abb服务有限公司