专利名称：模块化装置和组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种模块化装置，包括支承轨、第一组件和第二组件，其中这些组件布 置在支承轨上，其中该支承轨具有轮廓，该轮廓设计用于使组件固定在属于该组件的后壁 上。本发明还涉及一种用于固定在支承轨上的组件，该组件包括壳体，其中该壳体设 计用于固定在支承轨上。
背景技术：
可模块化构造的装置包括多个组件，这些组件固定在支承轨上，例如固定在由金 属制成的成型轨上，尤其是固定在顶帽式导轨(Hutschiene)上，该装置由例如以下的背 景技术已知EP 0740499A1, DE 102004056243A1，US 4，829，402A1，DE 3202271A1 和 DE 3509908A1。DE 102004056243A1基本上公开了一种装置，该装置设计用于构造一种模块化的 自动化系统并且使得组件和自动化元件的布置得到了优化。而接下来所述的内容涉及了 冷却装置、用于排出损耗热量的装置以及在考虑到冷却体连接时将组件在顶帽式导轨上固定。在构建模块化的可顺序排列的组件时，优选是为了将用于工业过程的自动化的自 动化设备组装在一起时，操作人员或装配工人面临一个问题，即将由电子组件产生的损耗 热量排出。为此，在DE 3202271A1中提出，将组件固定在支承轨上，其中支承轨具有设计成 导热管的封闭的金属空心轮廓。EP 0740499A1提出了一种将冷却体连接在顶帽式导轨上的 解决方案。在DE 3509908A1中，冷却管这样地布置在组件载体上，即冷却管可以与具有冷 却喷嘴的装置相连接，其中冷却喷嘴对准最热处。指出的背景技术的缺点在于，公开的装置设计得结构很复杂。
发明内容
因此，本发明的目的是提出一种模块化装置，其中，以一种类型和方法实现对组件 的主动制冷，其中，该装置的结构复杂性保持尽可能的小。该目的可以由此来实现，在开头所述的模块化装置中，在后壁和支承轨之间形成 空间并且第一组件设计用于在该空间中产生过压，其中第二组件这样地设计，即处于该空 间中的、用于冷却的介质通过该过压流入第二组件的内部。组件的后壁被相应地这样设计， 即冷却介质、例如空气可以通过后壁流入或者流出由组件在支承轨的通道上的覆盖而形成 的空间。如果例如支承轨被作为具有U型的或者帽形的轮廓的顶帽式导轨来使用，那么通 过U型轮廓则给出了对于迟些时候的流动通道的基础。通过由组件后壁在U型轮廓上的覆 盖而形成一个流动通道。为了将由多个单独的组件构成的模块化装置组装在支承轨上而优 选地提供了两种类型的组件，第一种组件可以被称作主动冷却组件并且作为用于产生过压 的装置而具有例如离心送风机或组合喷射驱动装置。同样值得考虑的是，该组件具有压缩空气接头，然后在该接头上可连接一个在大多数情况下无论如何在工业环境都存在的压缩 空气软管。视冷却需求以及通过支承轨流过的空气量而定，组件可能还具有减压器。第二种类型的组件可被称作标准组件，其通常是产生电损耗热量的组件。由冷却 组件产生的过压让介质、例如空气流入流动通道，并通过该流动通道继续传到标准组件。标 准组件设计具有后壁，以使产生的空气流导入到组件的内部。通过支承轨和组件的相对应 设计的后壁的相互作用，可以用简单的方式和方法提供一个通风通道，该通风通道用作对 组件进行冷却。在本发明的一个特别的设计方案中，组件这样地设计，即通过组件在支承轨上的 顺序排列而形成用于介质的流动通道。该流动通道从模块化系统的始端延伸至模块化系统 的末端。流动通道基本上平行于支承轨的纵向延伸的对称轴。优选的是，组件具有壳体，该壳体带有在后壁中的、用于介质的通路。另外，有利的是，在支承轨和组件之间布置有密封件。该密封件可以例如作为密封 盖在模块化装置的始端处这样地布置在支承轨和第一组件之间，即由U型轮廓和后壁形成 的空腔被密封。同样有意义的是，在由单个组件组成的模块化装置的末端同样布置一个密 封盖。流动通道此后从一个密封盖延伸至另一个密封盖。在支承轨例如利用固定件固定在墙上时，其中，在用于将支承轨固定到墙上而穿 过该支承轨的固定件之间还布置有另外的密封件时，也是有利的。为了优化冷却功率，在壳体中布置有用于使介质流动穿过组件的、另外的通路开 口。优选的是，组件为此具有多个空气入口。开头所述的目的还在于一种用于固定在支承轨上的组件，该组件包括壳体，其中 该壳体设计用于固定在支承轨上，该目的由此实现，即壳体的后壁具有指向于支承轨的通 路。在这种类型的组件中有利的是，组件可以具有标准壳体，该标准壳体作为有利的设计方 案在其后壁上具有穿孔。该标准壳体可以例如用作构造主动冷却组件，其中，在该壳体中集 成有用于产生过压的装置。该装置、例如离心送风机的作用在于，使例如空气通过通路流入 支承轨的U型轮廓中。相同的壳体但也可以用于利用该壳体来构造一个组件，该组件因为其带有电子元 件的结构会产生损耗热量。现在，利用主动冷却组件产生的流动的空气可以通过相同的通 路引入到产生损耗热量的组件中并由此对其进行冷却。
参考附图来示出本发明的实施例以及其他的特征和优点。图中示出图1是模块化的装置，图2示意性地示出了具有密封件的、布置在支承轨上的组件，图3是具有冷却空气流的、布置在支承轨上的组件的侧视图，和图4是具有废热流的、布置在支承轨上的组件的侧视图。
具体实施例方式根据图1，模块化装置1包括支承轨2、第一组件11和第二组件12，其中，组件11， 12都布置在支承轨2上，其中，支承轨2具有一种轮廓，该轮廓设计用于使组件11，12固定在属于组件11，12的后壁11a，12a上(参看图3和图4)。模块化装置1是一种自动化系统，该自动化系统具有作为单独组件的单独的自 动化组件。自动化系统从始端3开始到末端4即为图中从左到右所视，由13个单独组件 11, ...,23构成。整个构造从始端3的第一组件11开始到末端4的第十三组件23结束。 该构造基本上包括两种基本类型的组件，主动冷却组件和必须被冷却的标准组件。第一组件11，第七组件17和第十三组件23为主动冷却组件。这些组件具有用于 产生过压的装置。另外的组件12,13,14,16,18,19,20,21和22设计为所述的标准组件，其中，标准 组件产生损耗热量，热量通过冷却组件产生的空气流导出。空气流在图1中示意性地由箭 头示出。因为第一组件11被设计成冷却组件，其从外界吸收空气，并压缩这些冷却气体通 过通路31进入到组件后壁与支承轨2的轮廓之间的空间中。产生的冷却气体可再次由第 二、第三和第四组件12，13，14流出以用于冷却组件。第五组件15被设计成不需要冷却的 组件。第五组件15的后壁这样地设计，即通过U型轮廓流动的空气不受阻碍。相应地，第 五组件15在其后壁上不具有通路，以至于也就没有冷却空气例如该组件。组件19到22被 第七组件17和第十三组件23框起来，这是因为第七组件17和第十三组件23都是主动冷 却组件，如箭头所示，通过组件19到20在两侧都有空气流强行进入，该空气流可以通过组 件，如箭头所示地再次流出。顺序排列的组件11到23在始端3具有密封件32。顺序排列的组件的末端4利用 另外的第二密封件33封闭。第一密封件32和第二密封件33由此阻止了由主动冷却组件 产生的冷却空气的不希望的流出。根据图2，在侧视图中示意性地示出了布置在支承轨2上的组件。该组件具有壳 体30，该壳体在壳体的后壁上这样地设计，即布置有用于将组件固定在支承轨2上的锁定 凸起。为了对由组件的后壁和支承轨的U型轮廓形成的空间或者流动通道进行密封，第一 密封件32这样地成型，使得其正好匹配于支承轨2的U型轮廓，并且这样地密封组件的侧 面的后壁边界，从而使得不再会有冷却空气流出。图3以示意性的侧视图示出了第一组件11。第一组件11又通过安置在壳体30上 的锁定凸起布置在支承轨2上。第一后壁Ila的一部分与支承轨2的U型轮廓共同形成空 间R，第一冷却空气流41、第二冷却空气流42和第三冷却空气流43可以流入其中。冷却空 气流41、42、43通过装置34形成一个过压。装置34例如为布置在壳体30内部的离心送风 机。为了使冷却空气流41、42、43能够流动，在壳体30中布置有第一通路开口 36、第二通路 开口 37和第三通路开口 38。类似于图3，图4示出了具有第二后壁12a的第二组件12。壳体30对于图3中的 第一组件11以及对于在图4中的第二组件12来说相同地设计。第一组件11与第二组件 12之间的区别在于不存在产生过压的装置。组件12更多地被设计成这样的组件，该组件由 于其内部结构通过电子运行装置产生损耗热量。参考图1，第一组件11被设计成主动冷却 组件，并用于实现将冷却空气流41，42，43压入空间R中，其中冷却空气流可以流入到由支 承轨2和后壁lla、12a共同形成的流动通道中，并能够流入相邻的第二组件12，然后可以通 过该组件变成被加热的冷却空气流出。图4示出了第一废热流51，其可以通过第一通路开口 36排出。第二废热流52通过第二通路开口 37排出并且第三废热流53通过第三通路开口 38排出。第二组件12通过 废热流52、53、54的排出而散热并由此冷却。对于优选地锁定在支承轨上的组件来说，例如一个35mm的标准顶帽式导轨，但也 包括其他类型的轨道，其适合形成一个流动通道，例如一个G型轨，轮廓可用作通风通道。 通风模块或者冷却模块能够因此在支承轨的内部空间吹入冷却空气，该支承轨由密封件在 冷却路段的末端密封。所要使用的冷却模块的数量可以自由变动并且取决于整个模块化构造的自动化 系统的冷却需求。
权利要求
1.一种模块化装置(1)，包括支承轨(2)；第一组件(11)和第二组件(12)，其中所述 组件(11，12)布置在所述支承轨(2)上，其中所述支承轨(2)具有轮廓，所述轮廓设计用于 使所述组件(11，12)固定在属于所述组件(11，12)的后壁(11a，12a)上，其特征在于，在所 述后壁(11a，12a)和所述支承轨(2)之间形成空间(R)并且所述第一组件(11)设计用于 在所述空间(R)中产生过压，其中所述第二组件(12)这样地设计，即处于所述空间(R)中 的、用于冷却的介质(L)通过所述过压流入所述第二组件(12)的内部。
2.根据权利要求1所述的模块化装置(1)，其中所述组件(11，12)这样设计，即通过所 述组件(11，12)在所述支承轨(2)上的顺序排列而形成用于所述介质(L)的流动通道。
3.根据权利要求1或2所述的模块化装置(1)，其中所述组件(11，12)具有壳体(30)， 所述壳体带有在所述后壁(11a，12a)中的、用于所述介质(L)的通路(31)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的模块化装置(1)具有密封件(32，33)，所述密 封件布置在所述支承轨(2)和所述组件(11，12)之间。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的模块化装置(1)，其中，在为了将所述支承轨 (2)固定在墙上而穿过所述支承轨的固定件之间布置有另外的密封件。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的模块化装置(1)，其中，为了使所述介质(L)流 动穿过所述组件(11，12)而在所述壳体(30)中布置有另外的通路开口(36，37，38)。
7.一种用于固定在支承轨(2)上的组件(12)，包括壳体(30)，其中所述壳体(30)设计 用于机械地固定在所述支承轨(2)上，其特征在于，所述壳体(30)的后壁(11a，12a)具有 指向于所述支承轨(2)的通路(31)。
8.根据权利要求7所述的组件(12)具有用于产生过压的装置(34)，介质(L)可通过 所述过压穿过所述通路(31)导入到在所述后壁(11a，12a)和所述支承轨(2)之间的空间 (R)中。
全文摘要
本发明涉及一种模块化装置(1)，包括支承轨(2)；第一组件(11)和第二组件(12)，其中组件(11，12)布置在支承轨(2)上，其中支承轨(2)具有轮廓，该轮廓设计用于使组件(11，12)固定在属于组件(11，12)的后壁(11a，12a)上，其特征在于，在后壁(11a，12a)和支承轨(2)之间形成空间(R)并且第一组件(11)设计用于在该空间中产生过压，其中第二组件(12)这样地设计，即处于空间中的、用于冷却的介质(L)通过该过压流入第二组件(12)的内部。
文档编号H05K7/14GK101998811SQ20101021703
公开日2011年3月30日 申请日期2010年6月24日 优先权日2009年8月11日
发明者克劳斯·勒内, 米夏埃尔·霍瓦里克, 迪特马·施瓦贝 申请人:西门子公司