支撑盒、包括其的电气连接柜以及组装电气柜的方法与流程

文档序号:31703410发布日期:2022-10-01 09:35阅读:104来源:国知局
支撑盒、包括其的电气连接柜以及组装电气柜的方法与流程

1.本发明涉及用于电气连接柜的支撑盒、包括这种支撑盒的电气连接柜以及用于组装这种电气柜的方法。


背景技术:

2.在工业电气柜领域,已知的做法是在电气连接柜中安装一个或多个监控插入式单元。这些监控插入式单元包括电子元件,特别是断路器,其允许电气柜连接到电气负载并向这些电气负载供应电功率。
3.为此,监控插入式单元一方面通过上游连接器连接到电源,例如总线,另一方面通过下游连接器连接到电气负载。
4.还已知的是,这种监控插入式单元可以在电气连接柜中在操作位置和拔出位置之间移动,在操作位置,上游和下游连接器分别连接到电源和电气负载,在拔出位置,上游和下游连接器不被连接。
5.通常,通过使插入式单元在直接紧固到电气柜的框架的支撑板上滚动来确保这种移动性。
6.这种解决方案存在不精确的缺点,因为电气柜的框架有变形的风险,这意味着支撑板的定位不是非常精确,因为它取决于基本框架的变形。因此,监控插入式单元在电气柜内的定位不能准确完成。这对上游和下游连接器的正确操作是不利的。
7.为了补偿监控插入式单元定位的该不精确性,已知的做法是使用柔性连接器将这种插入式单元连接到电源和电气负载。然而,这种柔性连接器存在体积大的缺点,并且妨碍监控插入式单元和连接器所使用的空间的优化。
8.为了补偿监控插入式单元定位的该不精确性,还已知的做法是使用刚性连接器将这种插入式单元连接到电源和电气负载,该刚性连接器配置成接受插入式单元定位的显著变化。然而,这种连接器成本高且体积大。
9.文献wo-a-2019/192689描述了一种包括隔间的电气柜,每个隔间适于接收插入式模块。这些隔间由基部、顶部、至少一个侧壁和背部形成,并且通过螺纹连接组装到电气柜的基本框架上。这些隔间不适合安装在框架变形的柜中,因为它们不能补偿框架缺陷。当这些隔间安装在具有变形框架的柜中时,模块可能变得复杂或者无法插入隔间或从隔间中移除。


技术实现要素:

10.正是这些缺点,本发明通过提出一种用于将至少一个监控插入式单元紧固在电气连接柜中的增强设备来更具体地着手补救。
11.本发明涉及一种用于在电气连接柜的框架内支撑功能元件的盒,该盒包括:
[0012]-至少一对轨道,用于平移引导形成功能元件的监控插入式单元;
[0013]-平行六面体基本框架,包括:
[0014]
o在框架中的盒的安装配置中的两个水平板;
[0015]
o背部,其垂直于水平板并且在框架中的盒的安装配置中是竖直的;以及
[0016]
o两个壁,其在框架中的盒的安装配置中是竖直的,并且每个支撑每对轨道中的一个轨道,
[0017]-用于将基本框架紧固到框架的构件。
[0018]
根据本发明,用于将基本框架紧固到电气柜的框架的构件包括可弹性变形并与水平板成一体的紧固凸耳,用于将基本框架紧固到电气柜的框架的构件包括与竖直壁成一体的可弹性变形的载荷吸收凸耳,支撑盒还包括至少一个定心销,其配置为相对于柜的框架的支柱竖直地定心盒,每个定心销布置在紧固凸耳的定位孔中。
[0019]
根据本发明,支撑盒包括用于引导至少一个监控插入式单元的装置,该监控插入式单元的定位不受电气连接柜的框架的定位的约束,因为该盒确保功能元件的有效定位,而与电气柜的框架的任何变形无关。此外,用于将基本框架紧固到框架的构件和定心销有效地补偿柜框架的任何变形。
[0020]
根据本发明的有利但非强制性的方面,支撑盒结合了单独或根据所有技术上可接受组合的一个或多个以下特征:
[0021]-基本框架的每个板包括主腹板和边框,主腹板在电气柜的框架中的盒的安装配置中是水平的,边框垂直于主腹板并且平行于基本框架的背部,并且基本框架的背部被紧固到板的边框。
[0022]-基本框架的每个水平板包括形成两个定位引导件的突出部,每个定位引导件配置为相对于包括该定位引导件的水平板定位基本框架的竖直壁。
[0023]-基本框架的背部包括至少两个凹口,每个凹口配置为相对于背部定位基本框架的竖直壁。
[0024]
根据另一方面,本发明还涉及一种电气连接柜,其至少包括:
[0025]-框架,该框架为总体平行六面体形式,并包括竖直支柱;
[0026]-至少一个如上所述的支撑盒;以及
[0027]-至少一个功能元件,其包括至少一个监控插入式单元,每个功能元件安装在盒中,并且每个监控插入式单元可在盒的一对引导轨道中平移移动。
[0028]
这种电气连接柜带来了与上述关于本发明的支撑盒的优点相同的优点。
[0029]
有利地,安装在支撑盒中的功能元件至少包括:
[0030]-至少一个监控插入式单元,
[0031]-保护单元,该保护单元为安装在盒中的所有监控插入式单元所共用,向所有监控插入式单元供应电功率且电保护所有监控插入式单元,该保护单元被紧固到盒的基本框架的竖直壁并支撑与该竖直壁相关的每对轨道中的轨道,
[0032]-计算机总线部分,其配置为将盒的所有监控插入式单元连接到工业计算机,以及
[0033]-多个连接模块,特别是与监控插入式单元一样多的连接模块,每个连接模块配置为将监控插入式单元电连接到电气负载。
[0034]
根据另一方面,本发明还涉及一种用于组装电气连接柜的方法,该方法至少包括以下阶段:
[0035]-在竖直支柱之间将如上所述的支撑盒组装在柱的框架上;以及
[0036]-用功能元件装备在柱中处于适当位置的盒。
[0037]
这种组装方法带来了与上述关于本发明的支撑盒的优点相同的优点。
附图说明
[0038]
根据下面对支撑盒、电气连接柜以及符合其原理的组装方法的实施例的描述,本发明将被更好地理解,并且其其他优点将变得更加明显,这些描述仅作为示例并且参考附图给出,其中:
[0039]
图1是符合本发明的电气柜的透视图;
[0040]
图2是图1的电气柜的框架的一部分和符合本发明的支撑盒的透视图;
[0041]
图3是图2的支撑盒的透视图;
[0042]
图4是从另一个角度看到的图2和3的支撑盒的透视图;
[0043]
图5是从另一个角度看到的图2至4的支撑盒的透视图;
[0044]
图6是图2至5的支撑盒的分解透视图;
[0045]
图7是图4中细节vii的放大视图;
[0046]
图8是图2至7的支撑盒的竖直壁的透视图;
[0047]
图9是根据图2中的平面ix的电气柜的一部分的纵向透视截面图;
[0048]
图10是用于图1和2的柜中的定心销的透视图;
[0049]
图11是符合本发明的第二电气柜的框架的透视图,配备有符合本发明的第二支撑盒;以及
[0050]
图12是图11的支撑盒的透视图。
具体实施方式
[0051]
图1和2中示出了电气柜10。该电气柜旨在并入部分示出的电网中。该电网一方面包括位于电气柜10上游的源自例如变电站的供电电缆12,另一方面包括位于电气柜下游的一个或多个电气负载14。
[0052]
电气柜10是配置成将电气负载14连接到供电电缆12的连接柜。
[0053]
供电电缆12向电气柜10输送主电源,优选具有中性线的三相400v电压,优选具有50hz频率。作为变型,供电电缆12输送不带中性线的三相电流或单相电流。作为变型,电源以60hz频率和不同电压(例如1000v)输送。
[0054]
电气负载14例如可以是电动机,比如三相电动机、配电网,或者甚至是可控电气负载,比如电池或光伏板。
[0055]
电气柜10的纵轴x被定义为电气柜10的最大尺寸的轴线,实际上是其长度,横轴y被定义为电气柜10的最小尺寸的轴线并且垂直于x轴,实际上是其宽度,并且竖轴z被定义为包括x和y轴的正交参考系的第三轴线。
[0056]
x、y和z轴的定向与电气柜10的定向固定地相关。在本说明中描述的电气柜10的定向对应于其安装配置。因此,应当理解,当电气柜10的定向变化时,x、y和z轴的定向也变化。例如,当柜10不处于安装配置时,例如当它被运输时,z轴可能不是竖直的。下文解释中使用的限定词“顶”、“底”和“竖直”是相对于z轴来理解的。
[0057]
在这里描述的安装配置中,由x和y轴形成的平面是水平的。下文在解释中使用的
限定词“水平”应用于在电气柜10的安装配置中包含在平行于由x和y轴形成的平面的平面中的任何元件。限定词“左”和“右”被理解为相对于x轴,限定词“前”、“后”和“背”被理解为相对于y轴,并且相对于图中所示的定向。
[0058]
下文描述的部件的相对定位及其定向纯粹是作为示例给出的,而不是限制性的。除非另有明确规定,否则它们被理解为处于电气柜10的安装和安置配置中。因此,当提及部件相对于x、y和/或z轴的定向时,应理解为处于柜的安装配置中。在其他示例中,当存储、运输、未组装或正在组装柜10时,部件的定向及其相对位置可以变化。
[0059]
从图1中可以看出,电气柜10包括根据x轴并置的多个柱16。
[0060]
实际上,电气柜10包括至少一个连接柱16。在该示例中,电气柜10包括两个连接柱16。每个连接柱16允许一个或多个电气负载14电连接到电气柜10,并且使得可以监测连接到它的电气负载14。
[0061]
此外,每个连接柱16包括功能元件17,如下文详述。
[0062]
有利地,电气柜10还包括至少一个配电柱18。每个配电柱18将一个或两个连接柱16连接到供电电缆12。
[0063]
优选地,每个配电柱18包括电源总线(未示出),以进行这种连接。
[0064]
有利地,电气柜10还包括至少一个布线柱20。每个布线柱20包括未示出的电缆,该电缆将连接柱16连接到一个或多个电气负载14。因此,布线柱20与每个连接柱16相关。
[0065]
有利地,电气柜10还包括主柱22,其包括例如使得可以切断来自供电电缆12的供电的断路器24和工业计算机26或用于连接到工业计算机的连接模块。
[0066]
如图2所示,电气柜10包括框架28。框架28形成电气柜10的结构,并支撑功能元件17。
[0067]
在图2中,仅示出了对应于连接柱和配电柱的框架的一部分。
[0068]
实际上,框架28包括水平横梁30和竖直支柱32,水平横梁30布置在电气柜10的顶端和底端并平行于由x和y轴形成的平面,竖直支柱32根据平行于z轴的轴线延伸并连接水平横梁30。框架28是平行六面体形状。
[0069]
紧固孔34形成在竖直支柱32上。
[0070]
实际上,电气柜10的连接柱16的功能元件17是能够确保柜正确操作的元件。
[0071]
有利地,功能元件17被一起分组在功能模块40中,图1中示出了七个功能模块,分布在两个连接柱16上。
[0072]
优选地,每个功能模块40包括以下功能元件17的全部或一些:
[0073]-一个或多个监控插入式单元42;
[0074]-保护单元44;
[0075]-一个或多个连接单元46;
[0076]-计算机总线部分48;以及
[0077]-一个或多个输入输出单元50。
[0078]
图3中示出了功能模块40,其包括监控插入式单元42、保护单元44、两个连接单元46、计算机总线部分48和输入输出单元50。
[0079]
在图4中,示出了保护单元44、连接单元46和输入输出单元。
[0080]
在图2、5和6中,仅示出了保护单元44。
[0081]
每个监控插入式单元42允许电气负载14被电连接且可能被控制和/或监测。因此,源自供电电缆12的电流通过监控插入式单元42被重定向到电气负载14。
[0082]
实际上,功能模块40包括一个或多个插入式单元,优选地在一至六个插入式单元之间。
[0083]
此外,根据由监控插入式单元42监测的电气负载14的性质,并且根据由该插入式单元执行的控制和/或监测功能,平行于z轴测量的插入式单元的高度可以变化,如图1所示。
[0084]
此外,每个监控插入式单元42可在连接柱16中在插入位置和拔出位置之间平移移动,在插入位置,插入式单元一方面连接到供电电缆12,另一方面连接到其供电的电气负载14,在拔出位置,插入式单元既不连接到供电电缆也不连接到电气负载。
[0085]
插入式单元42在图3中表示为插入位置。
[0086]
每个保护单元44配置为电保护一个或多个监控插入式单元42和连接到这些插入式单元的电气负载14,特别是在电气负载14出现故障的情况下,例如短路。
[0087]
保护单元44例如是布置在监控插入式单元42上游的断路器,并且在发生事故的情况下,其使得可以切断经由监测单元42供应给电气负载14的电流。换句话说,保护单元44监测监控插入式单元42的电力供应,并且布置在插入式单元42和配电柱18之间。
[0088]
有利地,功能模块40的保护单元44保护该功能模块的所有监控插入式单元42。换句话说,功能模块40的保护单元44对于该功能模块的所有监控插入式单元42是公共的。
[0089]
此外,每个保护单元44包括上游固定连接器52。当监控插入式单元42处于插入位置时,该插入式单元插在上游固定连接器52上,以便电连接到保护单元44。当插入式单元处于拔出位置时,它远离上游固定连接器52。
[0090]
每个连接单元46与一个监控插入式单元42相关。因此,功能模块40包括与插入式单元42一样多的连接单元46。
[0091]
每个连接单元46配置用于电气负载14以连接至其并且从监控插入式单元42向该电气负载供应电能。因此,连接单元46布置为插入式单元42和电气负载14之间的中介且连接在它们之间。
[0092]
实际上,如图3和4所示,连接单元46部分延伸出功能模块40,朝向相邻的布线柱20。
[0093]
因此,将电气负载14连接到连接单元46所需的布线在布线柱20中完成,而不是在连接柱16中完成,这是有利的。事实上,由于布线柱20中的可用空间更大,因此这种连接更容易。在实践中,大量的连接电缆可以布置在布线柱20中,例如多达一百根电缆。
[0094]
此外,每个连接单元46包括下游固定连接器54。当监控插入式单元42处于插入位置时,插入式单元插在下游固定连接器54上,以便电连接到连接单元46。当插入式单元处于拔出位置时,它远离下游固定连接器54。
[0095]
监控插入式单元42插入上游固定连接器52和下游固定连接器54的事实是有利的,因为这使得可以简单地通过移动功能模块40中的插入式单元来容易地连接或断开插入式单元。
[0096]
因此,不需要执行特定的连接操作来将监控插入式单元42倾斜到插入位置。
[0097]
功能模块40的计算机总线部分48将每个监控插入式单元42连接到工业计算机26,
以便允许在插入式单元和工业计算机之间交换数据,比如由传感器执行的操作设定点或测量。
[0098]
在所示的示例中,计算机总线部分48是竖直延伸的电子电路板,其承载电子电路和电力供应轨道,未示出。
[0099]
每个输入输出单元50一方面使得能够将功能模块40的监控插入式单元42连接到该功能模块的计算机总线部分48,另一方面借助输入输出连接器56,经由计算机总线部分48将电气柜10连接到布置在电气负载14附近的传感器和/或电气负载14的辅助功能和/或控制构件。
[0100]
布置在电气负载14附近的传感器例如是电气负载14的操作传感器,例如当电气负载是电动机时的速度传感器,或者温度传感器。电气负载14的辅助功能例如是作用在电气负载上的致动器,或者甚至是加热电路,使得可以将电气负载保持在最低温度以上。控制构件例如是用于电气负载14的紧急停止装置。
[0101]
此外,电气负载14的传感器和/或辅助功能与输入输出连接器56的连接是在邻近输入输出单元50的布线柱20中完成的,因为该单元延伸出功能模块40,如图3和4所示。
[0102]
每个输入输出单元50与一个监控插入式单元42相关。因此,功能模块40包括与插入式单元42一样多的输入输出单元50。
[0103]
输入输出单元50和监控插入式单元42之间的连接通过使用未示出的可移动触点实现。这些可移动触点配置成一旦插入式单元被移动到插入位置就建立这种连接,使得不需要特定的连接操作来建立这种连接。
[0104]
计算机总线部分48是有利的,因为它使得可以将工业计算机26、监控插入式单元42和电子电路板中的电气负载14之间的所有连接和所有数据交换集中,这有助于实现这些连接并减少必须安装在电气柜10中的电缆数量。
[0105]
此外,功能模块40的每个监控插入式单元还通过不可见的可移动触点与功能模块的保护单元44通信。
[0106]
如图2至4所示,每个功能模块40包括支撑盒60,其支撑该功能模块40的所有功能元件17。
[0107]
功能模块40的支撑盒60包括平行六面体形式的基本框架62,其限定内部体积v62。如图2所示,基本框架62安装在连接柱16的框架28中。
[0108]
基本框架62包括:
[0109]-两个板64,其在框架中的盒的安装配置中是水平的,包括区别于底板的顶板。在框架中的盒的安装配置中,板64平行于x和y轴;
[0110]-背部66,其垂直于水平板64并且在框架中的盒的安装配置中是竖直的。在框架中的盒的安装配置中,背部平行于x和z轴;以及
[0111]-两个壁68a和68b,它们垂直于板64和背部66,并且在框架中的盒的安装配置中是竖直的,左壁68a区别于右壁68b。在框架中的盒的安装配置中,壁68a和68b平行于y和z轴。
[0112]
优选地,板64、背部66以及壁68a和68b由金属制成,例如由经过表面处理的钢制成,例如涂锌钢,称为“电镀锌”钢,或者由镀锌钢制成。
[0113]
支撑盒60还包括至少一对轨道70,用于平移引导监控插入式单元42,优选六对引导轨道70。
[0114]
在实践中,每对引导轨道70包括两个轨道72,其配置成允许将监控插入式单元42插入到电气柜10中,使得插入式单元可平行于y轴在其拔出位置和插入位置之间平移移动。每对轨道70布置成使得插入到这对轨道中的监控插入式单元42是水平的。
[0115]
插入式单元42包括例如轮子(未示出),允许其在一对轨道70中的轨道72上滚动。
[0116]
此外,每个竖直壁68a和68b支撑每对轨道70的两个轨道72中的一个。
[0117]
轨道72在电气柜10中沿y轴深度方向延伸,并且是水平的。因此,当监控插入式单元42被插入电气柜10中时,它们也是水平的。
[0118]
图2至9示出了盒60的第一实施例。
[0119]
在该第一实施例中,保护单元44在体积v62内固定到左壁68a。因此,位于盒60左侧的轨道72被紧固到保护单元44。在该配置中,位于盒60左侧的轨道72仍由竖直壁68a支撑,因为保护单元44本身被紧固到该竖直壁。
[0120]
从图5和6中可以更好地看出,基本框架62的每个板64包括水平的主腹板74和垂直于主腹板并平行于基本框架的背部66的边框76。
[0121]
在每个边框76中,有定位孔77和紧固孔78,它们的轴线平行于y轴。
[0122]
此外,每个板64的主腹板74包括用于将基本框架62紧固到电气柜10的框架28的多个构件,在该示例中是紧固凸耳80。
[0123]
水平板64的紧固凸耳80与该板是一体的,即一件式的。它们垂直于主腹板74和边框76,以便在盒60的安装配置中平行于竖直壁68a和68b,并且从一水平板的主腹板74朝向基本框架62的另一水平板延伸。
[0124]
在所示的示例中,每个水平板64包括四个紧固凸耳80,每个紧固凸耳配置为紧固到框架28的竖直支柱32。
[0125]
此外,每个紧固凸耳80包括定位孔81和紧固孔82,它们的轴线平行于x轴。
[0126]
因此,每个水平板64在框架中的盒的安装配置中被紧固到四个竖直支柱32。
[0127]
此外,紧固凸耳80是可弹性变形的,以便适应竖直支柱32分离时的尺寸变化,如下文详述。
[0128]
每个水平板64还包括布置在主腹板74上的突出部84。
[0129]
突出部84形成突起,其在盒62的体积v62中从主腹板74延伸。
[0130]
在所示的示例中,突出部84与主腹板74是一体的,并且通过切割然后局部冲压主腹板而形成。
[0131]
在每个主腹板上,突出部84分成两组,每组形成一个定位引导件86。实际上,每个定位引导件86包括相邻的两排突出部84,每排包括在平行于y轴的轴线上对准的至少两个突出部84。
[0132]
每个水平板64还包括定位指状物87,优选两个指状物87。水平板64的定位指状物87垂直于该板的主腹板74延伸,以便在盒60的安装配置中平行于壁68a和68b,并且从水平板64的腹板开始指向框架的另一水平板。
[0133]
盒60的基本框架62的背部66被紧固到两个水平板64的边框76。
[0134]
为了允许这种紧固,背部66包括定位孔88和紧固孔89,分别与水平板的边框76的定位孔77和紧固孔78对准。
[0135]
背部66还包括凹口90,在该示例中为四个凹口90,这使得可以定位竖直壁68a和
68b。
[0136]
背部66还包括紧固孔118,在该示例中为四个紧固孔118,这使得可以紧固竖直壁68a和68b。
[0137]
背部66还包括开口91。当监控插入式单元42安装在支撑盒60中时,插入式单元的后部定位成面向开口91,这使得可以通过开口91从插入式单元42抽取空气,从而确保插入式单元的冷却。
[0138]
实际上,功能模块40的上游固定连接器52和下游固定连接器54在横轴y上布置在开口91的两侧。
[0139]
盒60的基本框架62的壁68a和68b每个都包括主面板92、后凸缘94和前凸缘96。
[0140]
每个壁68a和68b还包括凸起97,优选两个凸起97。每个凸起97在主面板的延伸部分从主面板92朝向盒60的后部延伸。
[0141]
每个壁68a和68b的后凸缘94垂直于主面板92,也就是说后凸缘平行于盒的背部66。
[0142]
每个壁68a和68b的前凸缘96平行于主面板92,但在平行于x轴的轴线上偏离主面板。平行于后凸缘94的带95连接主面板92和前凸缘96。条带99延长前凸缘96,与带95相对,该条带平行于带95。
[0143]
在每个壁68a和68b的后凸缘94上有至少一个紧固孔98,优选两个紧固孔98。
[0144]
在每个壁68a和68b的前凸缘96上有至少一个定位孔100,优选两个定位孔100。
[0145]
此外,每个壁68a和68b的前凸缘96还包括至少一个载荷吸收凸耳102,优选两个载荷吸收凸耳102。载荷吸收凸耳102还构成用于将基本框架62紧固到电气柜10的框架28上的构件。每个载荷吸收凸耳102由在凸缘96中切出的u形凹口103界定。每个凸耳102表现出垂直于凸缘96的平面的柔性。
[0146]
在每个载荷吸收凸耳102上有紧固孔104。
[0147]
在未示出的本发明的变型中,壁68a和68b不包括前凸缘96,并且一个或多个定位孔100以及载荷吸收凸耳102形成在主面板92上。
[0148]
在未示出的本发明的变型中,壁68a和68b不包括载荷吸收凸耳102。
[0149]
壁68b还包括分别形成在主腹板74的顶部和底部边缘上的定位指状物105,优选为四个定位指状物105。
[0150]
每个壁68a和68b一方面紧固到盒60的背部66,另一方面紧固到电气柜10的框架28。
[0151]
此外,每个壁68a和68b通过位于每个水平板的定位引导件86中而由水平板64保持。
[0152]
因此,每个定位引导件86配置成相对于包括该定位引导件的水平板64定位壁68a或68b。
[0153]
从图7中可以更好地看出,其中省略了轨道72,该图中所示的壁68b在两侧被突出部84包围,从而防止该壁在x轴上的任何平移运动。
[0154]
如图3和4所示,保护单元44被紧固到的壁68a由定位引导件86不同地保持。事实上,对于每个板64,第一排突出部84布置在壁68a的左侧,第二排突出部84布置在保护单元44的右侧,以便包围壁68a和保护单元44。
[0155]
换句话说,保持竖直壁68a的两排突出部84在x轴上分开的距离基本等于壁68a的厚度和保护单元44的厚度之和,并且保持竖直壁68b的两排突出部84在x轴上分开的距离基本等于壁68b的厚度。
[0156]
在未示出的本发明的变型中,保护单元44包括两个凹槽,其布置在保护单元的顶面和底面上并且在平行于y轴的轴线上延伸,这两个凹槽配置成各自接收水平板64的一排突出部84。在该变型中,壁68a和保护单元44由定位引导件86引导,但形成这些定位引导件的两排突出部84在x轴上分开的距离小于壁68a的厚度和保护单元44的厚度之和。
[0157]
使用螺钉106和定心销108将背部66紧固到水平板64上,并将壁68a和68b紧固到背部66上。
[0158]
图10中单独示出了定心销108。
[0159]
定心销108包括头部110和主体112,在主体112上形成多组卡子114。实际上,每个定心销108包括至少两组卡子114。在所示的示例中,每个销包括四组三个卡子。在图10中,只有两组卡子114可见。在一组内,不同的卡子114位于离定心销108的头部110不同的距离处。每个定心销108的主体112还包括两个脊部116,其使该主体具有非圆形截面,与定位孔的形式和竖直支柱32的紧固孔34的形式相匹配。
[0160]
优选地,定心销108由复合材料制成,更优选地由纤维增强聚酰胺制成。
[0161]
盒60直接组装在电气柜10中,框架28上。
[0162]
为了将盒60组装在电气柜中,在第一组装步骤中,水平板64首先相对于框架28的竖直支柱32定位,然后紧固到竖直支柱上。为此,水平板64的紧固凸耳80的定位孔81与竖直支柱的紧固孔34对准,然后将定心销108布置在定位孔81中,以便延伸到竖直支柱32的紧固孔34中,并且相对于竖直支柱对准或定心水平板64。当定心销108在竖直支柱32上就位时,销的两个卡子114与该支柱接触,从而相对于该支柱保持水平板64。
[0163]
实际上,定心销108使得可以相对于框架28竖直定位水平板64,而不会约束板的水平定位。事实上,根据定位销的头部110和支柱32之间的间隔,在定心销的多对卡子114中,只有一对卡子将定心销紧固在竖直支柱上。此外,水平板64的定位限定盒60的定位,因为基本框架62的其他元件相对于水平板定位。因此,定心销108使得可以预先定位盒60。
[0164]
因此,确保支撑盒60通过定心销108在框架28上的预先定位,而与该销处的盒与竖直支柱32分开的距离无关,只要该距离小于销的头部110和离头部110最远的一对卡子114之间测量的距离。
[0165]
换句话说,定心销108使得可以适应支撑盒60和框架28的竖直支柱32之间的间隙。
[0166]
因此,定心销108使得可以一方面便于支撑盒60的组装,另一方面便于支撑盒60在框架28中的安装。
[0167]
接下来,在第二组装步骤中,背部66与水平板64组装在一起。为此,背部66通过多个定心销108相对于水平板64定位,在该示例中,通过四个定心销定位。
[0168]
实际上,每个定心销108预先安装在背部66的定位孔88中,使得销的头部110与背部66接触,并且销的主体112延伸穿过定位孔88。
[0169]
接下来,将背部66放置在水平板64的边框76上,使得每个定心销108的主体112延伸穿过边框76的定位孔77。然后,卡子114将销保持在孔77和88中,并因此将背部66相对于边框76保持在适当位置。
[0170]
接下来,螺钉106插入背部66的紧固孔89和边框76的紧固孔78中,以便将背部66紧固到边框76。
[0171]
在第三组装步骤中,定位竖直壁68a和68b。为此,每个竖直壁68a和68b在水平板64之间以平行y轴的轴线上的平移运动滑动,直到其后凸缘94与背部66接触,并且直到主面板92的凸起97穿入背部66的凹口90中。在该运动过程中,每个竖直壁68a和68b由两个定位引导件86引导,即形成在每个水平板64上的一个定位引导件。此外,水平板64的定位指状物87和竖直壁的定位指状物105具有互补的形式,并且当竖直壁相对于板64和背部66定位时接触,从而有助于竖直壁的正确定位。
[0172]
实际上,在第三步骤之前,保护单元44安装在竖直壁68a上。因此,竖直壁68a和保护单元44的组件在位于图3、4和6左侧的定位引导件86之间被引导。
[0173]
在竖直壁68a或68b的后凸缘94已经与背部66接触并且凸起97已经插入到凹口90中之后,使用螺钉106将竖直壁和背部紧固,螺钉106穿过后凸缘94的紧固孔98和背部66的紧固孔118插入。
[0174]
在基本框架62的组装配置中,竖直壁68a和68b的载荷吸收凸耳102的紧固孔104与水平板64的紧固凸耳80的紧固孔82对准。
[0175]
然后,定心销108布置在定位孔100中,以便延伸到竖直支柱32的紧固孔34中,并且有助于盒60相对于竖直支柱的对准。
[0176]
在第三组装步骤结束时,组装基本框架62,并且相对于框架28定位盒60。
[0177]
当基本框架62的组装完成时,盒60是刚性的,也就是说,当正常的使用力施加到它时,它不会变形。事实上,施加在由两个板64、背部66和两个壁68a和68b构成的组件之外的第一元件上的任何力被传递到该组件的其他元件,从而防止第一元件变形。
[0178]
这种刚性主要源于的事实是基本框架62的组装防止板64、背部66和壁68a和68b之间的任何相对运动。
[0179]
例如,背部66的存在防止由水平板64和竖直壁68形成的结构变形为非矩形平行四边形,也就是说使得竖直壁68不再垂直于水平板64。
[0180]
有利地,盒60是刚性的,因为这种刚性保证功能元件17以及轨道72的可靠精确定位。这种可靠精确定位是有用的,例如允许监控插入式单元在轨道72中正常滚动,并且允许插入式单元插入上游固定连接器52和下游固定连接器54。
[0181]
这种精确更加有利,因为当上游连接器52远离下游连接器54时监控插入式单元在固定连接器52和54上的插入是复杂的,如在上游和下游连接器位于背部66的开口91的任一侧的示例中所示。
[0182]
盒60的刚性更加有利,因为电气柜10的框架28可能有缺陷,使得支柱32不是完全竖直的。这种刚性使得可以弥补这些缺陷。
[0183]
例如,电气柜框架的支柱从连接柱16向内变形是常见的,这导致当盒60安装在框架上时力施加在其上,因为两个竖直支柱之间的宽度则可以小于盒60的宽度。由于盒60的刚性,在这种情况下,框架的竖直支柱被拉直,从而是基本竖直的,并且盒不会变形。
[0184]
此外,水平板64、背部66以及竖直壁68a和68b的紧固仅使用螺钉106来完成,并且不需要求助于复杂的紧固操作,例如焊接。因此,盒60的基本框架62易于组装。
[0185]
接下来,在第四组装步骤中,使用螺钉106将盒60的前部紧固到竖直支柱上,螺钉
106穿过竖直壁68a和68b的载荷吸收凸耳102的紧固孔104、穿过水平板64的紧固凸耳80的紧固孔82以及穿过竖直支柱32的紧固孔34安装。
[0186]
同时,在第四组装步骤中,使用螺钉106将盒60的后部紧固到竖直支柱,螺钉106穿过水平板64的紧固凸耳80的紧固孔82和穿过竖直支柱32的紧固孔34安装。在图9中可以更好地看到该紧固步骤。因此,通过紧固凸耳80和载荷吸收凸耳102,使用螺钉106将盒60紧固到框架28上。
[0187]
在所示的示例中,相同的螺钉106用于组装基本框架62,将轨道72紧固到竖直壁68a和68b,并将盒60紧固到竖直支柱32。
[0188]
在未示出的本发明的变型中,使用多种不同类型的螺钉来组装基本框架,将轨道紧固到竖直壁上,并将盒紧固到竖直支柱上。
[0189]
这种紧固方法特别有利,因为紧固凸耳80和载荷吸收凸耳102可弹性变形,这使得可以补偿框架28的任何变形。
[0190]
事实上,例如当框架28的支柱32从连接柱16向外变形时,两个竖直支柱之间的宽度增加以致于大于盒60的宽度。在这样的示例中,当螺钉106被拧紧时,紧固凸耳80和载荷吸收凸耳102将变形,从而压靠在框架的支柱32上,这种变形不会影响刚性的盒60的基本框架62的其他元件。
[0191]
换句话说,当支撑盒60被紧固到变形的框架28时,盒的基本框架62不变形,并且紧固凸耳80和102变形,以补偿框架28的变形。因此,盒60通过紧固凸耳80和102悬挂在框架28上。
[0192]
总之,一方面依靠紧固凸耳80和载荷吸收凸耳102,另一方面依靠盒60的刚性,盒60可以安装在框架28中,框架28的支柱32向内或向外变形,而盒60不会变形。
[0193]
借助于支撑盒60,功能模块40在框架28上的安装因此通过适应框架28的任何缺陷来执行。
[0194]
此外,功能模块40的重量经由紧固凸耳80(在该示例中为四个凸耳)、载荷吸收凸耳102(在该示例中为四个凸耳)和定心销108(在该示例中为两个销)传递到盒前部上的电气柜10的框架28,定心销108布置在竖直壁68a和68b的前凸缘96的定位孔100中,并且经由紧固凸耳80(在该示例中为四个凸耳)布置在盒后部。
[0195]
在第五组装步骤中,使用螺钉106将轨道72紧固到竖直壁68a和68b。优选地,使用两个螺钉106将每个轨道72紧固到竖直壁上。
[0196]
在一变型中,第五组装步骤在第三和第四组装步骤之间进行,也就是说在盒紧固到竖直支柱之前。
[0197]
在一变型中,在第三组装步骤之前,也就是说在将竖直壁安装到盒中之前,将轨道72紧固到竖直壁68a和68b上。
[0198]
上述第一至第五步骤一起构成了本发明的组装方法的第一步骤,或者换句话说,一个阶段或一个操作。
[0199]
在将支撑盒60安装在电气柜10的框架28上之后,在组装方法的第二阶段或操作期间,盒60配备有功能元件17,例如监控插入式单元42,以便形成功能模块40。
[0200]
实际上,监控插入式单元42、连接单元46和输入输出单元50在盒紧固到框架28之后安装在盒60中。
[0201]
在实践中,计算机总线部分48安装在盒60中,而不是优选在盒紧固到电气柜的框架之前或之后。
[0202]
总之,电气柜10的组装包括至少两个不同的阶段,包括:
[0203]-在竖直支柱32之间将至少一个支撑盒60组装在一个或多个连接柱16的框架28上;以及
[0204]-为每个盒60配备功能元件17,以便形成功能模块40。
[0205]
注意,在图1中,在电气连接柜10的左手连接柱16上,功能模块40具有相对于右手连接柱16的功能模块40和相对于图2至9所示的支撑盒60相反的定向。
[0206]
事实上,支撑盒60没有优选的定向,使得它可以在安装到连接柱16中之前被刚好翻转过来。当支撑盒60翻转时,板64保持水平,竖直壁68a布置在盒60的右侧,竖直板68b布置在盒的左侧。这种翻转既不影响支撑盒60在连接柱16中的安装,也不影响包括该盒的功能模块40的操作。
[0207]
此外,功能元件17没有优选的定向,并且配置为也能够翻转。
[0208]
现在将参照图11和12描述支撑盒60的第二实施例。
[0209]
在第二实施例中,与第一实施例相似的元件具有相同的附图标记,并以相同的方式操作。在下文中,主要描述第一和第二实施例之间的差异。
[0210]
在该第二实施例中,图11和12中未示出的保护单元44在基本框架62组装后安装在盒60中。
[0211]
在这些图中,为了更加清晰,由竖直壁68a支撑的轨道72未被示出。
[0212]
此外,在该第二实施例中,壁68a自身保持在定位引导件86之间,而保护单元44没有对此保持做出贡献。
[0213]
因此,在盒60的组装过程中,竖直壁68a通过被每个水平板64的定位引导件86引导而在水平板64之间滑动。
[0214]
为此,围绕壁68a的突出部84形成两排,这两排在x轴上彼此分开得与保持壁68b的定位引导件的各排突出部一样远,也就是说分开的距离基本等于竖直壁68a的厚度。
[0215]
在未示出的变型中,盒60后部的紧固凸耳80不与水平板64成一体,而是与基本框架62的背部66成一体。
[0216]
上面设想的实施例和变型可以组合以产生本发明的新实施例。
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1