專利名稱：密封式開關(guān)設(shè)備柜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個(gè)電氣的或電子的開關(guān)設(shè)備柜，該柜具有用平板或板材制成的壁，上述平板或板材附加到安裝在開關(guān)柜角部的縱長(zhǎng)元件上，這些縱長(zhǎng)元件在其端部裝配構(gòu)成一個(gè)支承框架，一組上述角形元件是由相同的管形框架件以同樣的方式安裝而成的，並具有兩個(gè)面向開關(guān)柜內(nèi)部的直角面，還裝備有多列孔以固定用于開關(guān)設(shè)備的橫向支承柱，而開關(guān)設(shè)備置于本開關(guān)柜內(nèi)，開關(guān)柜在角形平板連接情況下的連續(xù)密封性是靠相應(yīng)的框架件保障的，對(duì)此(框架件)隔有空間的平板邊緣是用一個(gè)置于其間的密封件連接的。
標(biāo)準(zhǔn)化和系列生產(chǎn)的需要希望使用一定限量的零部件就能夠制成不同尺寸的開關(guān)柜，并滿足在配電盤中開關(guān)設(shè)備安裝和并列安置的要求。這種開關(guān)柜是通過組裝標(biāo)準(zhǔn)的框架件而實(shí)現(xiàn)的一個(gè)框架結(jié)構(gòu)完成的，同時(shí)還將一般用薄板金屬制成的平板安裝到這一框架結(jié)構(gòu)上。這種開關(guān)通常尺寸很大，有數(shù)米高，並且彈性的密封件要插置在零部件之間，當(dāng)這些零部件安裝好時(shí)，而密封件卻經(jīng)常無法滿足對(duì)機(jī)械加工偏差的補(bǔ)償作用，或者不能補(bǔ)償安裝時(shí)產(chǎn)生的局部變形。對(duì)此已經(jīng)有人建議將構(gòu)成框架結(jié)構(gòu)的框架件所完成的支承功能和密封功能分隔開來，並在框架件上設(shè)置與密封件配合的擴(kuò)展部。于是這些框架件結(jié)構(gòu)開關(guān)復(fù)雜化並經(jīng)常是不對(duì)稱的，進(jìn)而造成裝配困難甚至還可能帶來不正確組裝的危險(xiǎn)性。
因此，本發(fā)明目的是用標(biāo)準(zhǔn)化框架件實(shí)現(xiàn)一個(gè)開關(guān)柜，這些框架件既能完成支承功能，又可以提供相對(duì)于連接部位的良好密封。
本發(fā)明開關(guān)柜的特征在于，該框架件是由一個(gè)角形件制成的，它的兩個(gè)側(cè)邊安置在開關(guān)柜的里邊，并形成所述的兩個(gè)直角安裝面;每個(gè)側(cè)邊的縱向邊緣，與角形件的頂點(diǎn)相對(duì)，是向里折彎成一個(gè)截面為夾形的部分，而相對(duì)配合的面板邊緣被壓靠到這一折彎端部;還有，該框架件具有一個(gè)外部件，與角形件的所述折彎端部相連接，並通過形成一個(gè)棱柱體提供角形接合處的密封;該棱柱體的基面是一個(gè)等腰直角三角形，該框架件還具有一個(gè)與角形件的平分面相符的對(duì)稱平面。
該處于斜邊(對(duì)角線)位置的外部件將開關(guān)柜的內(nèi)部密封空間與外部非密封空間相隔離，而平板是用一個(gè)密封件靠壓到框架件的外部邊棱上的，該密封件最好是用彈性襯墊制成，並將其插置安裝在平板和框架件邊棱之間?？蚣芗蹚澏瞬康膴A形折疊是與相鄰的平板相隔一小距離平行延伸，並且形成一個(gè)保護(hù)密封件的屏障，特別是防止水從外邊濺落進(jìn)來。該平板還具有折彎的邊緣，它覆蓋了框架件的折彎端部並通過形成一種迷宮式密封通道，起到提供附加防護(hù)的作用。當(dāng)然，平板的折彎邊緣還有利于增加其剛性，以及有利于開關(guān)柜的外觀。而框架件的折彎端部所具有的屏障作用當(dāng)該框架件作為上邊橫向支柱安裝使用時(shí)則是特別有用的。因?yàn)?，降落到頂部的水就被折彎端部形成的溝槽收集起來。這些溝槽的作用當(dāng)相鄰的平板設(shè)置成門的時(shí)候是不可缺少的，為的是防止已收集的水在門打開時(shí)流入開關(guān)柜內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)設(shè)置的優(yōu)點(diǎn)是，使密封件朝著折彎端部的外邊移動(dòng)，這就防止了在平板和框架件的折彎端部之間形成一個(gè)水的流通通道。
平板可以用任何適當(dāng)方式直接安裝到框架件上或其折彎端部上，一個(gè)優(yōu)選的固定方式是采用一個(gè)中間件，將其連接和固定到斜邊件上。該中間件是兩個(gè)彎角平板共用的，而平板是用簡(jiǎn)單螺栓擰入中間件的鉆孔中確保的。這個(gè)中間件可以設(shè)置成一個(gè)用于制成門的運(yùn)動(dòng)平板的樞軸件、或者一個(gè)用于制成門的可運(yùn)動(dòng)平板的樞軸軸承件?？蚣芗扇切渭嗷サ匕惭b在一起。這些可安裝在開關(guān)柜八個(gè)角處的角形件，如框架件是完全對(duì)稱件，因而可防止任何裝配錯(cuò)誤。該裝配是特別簡(jiǎn)單的和容易豎立起來，還可提供模塊化設(shè)計(jì)和理想的剛度。數(shù)個(gè)框架結(jié)構(gòu)可以連接起來，並確保相互構(gòu)成多倍尺寸的開關(guān)柜(組)，自然，這中間平板要去掉以使兩相鄰框架件彼此連接，再裝上密封件就像用于平板而裝于其間的那樣。這些框架件的外部截面輪廓有助于這些組裝體的剛性，該組裝體指的是銷釘或?qū)⒖蚣芗舜诉B接的魚尾夾板。這種延伸部分可以設(shè)置在開關(guān)柜的所有表面上，只要完全保持密封性和無需對(duì)形成墻的平板有所限定即可。
本框架件特別適宜成對(duì)式燕尾榫接合，這使它們的貯存和運(yùn)輸都得以簡(jiǎn)化。
其他的優(yōu)點(diǎn)和特性通過下面本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的描述將變得非常清楚，但僅僅給出的是一個(gè)非限定的例子，並體現(xiàn)在附圖中，其中，

圖1是本發(fā)明一個(gè)開關(guān)柜框架的立體簡(jiǎn)圖;
圖2是沿圖1中Ⅱ-Ⅱ線的剖面圖;
圖3是沿圖Ⅲ-Ⅲ線的剖面圖;
圖4是構(gòu)成圖1框架的部分骨架剖面圖;
圖5是類似圖4的說明部分骨架的一個(gè)優(yōu)選方案的剖面圖;
圖6和7是說明該部分骨架的兩個(gè)其他優(yōu)選方案視圖。
在附圖中表明一個(gè)電氣開關(guān)柜由12根角形元件組裝而成，並形成一個(gè)直角平行六面體。該框架件10、12、14、16構(gòu)成立柱或垂直角形件，框架件18、20、22、24構(gòu)成框架的上邊框，框架件26、28、30和32構(gòu)成框架的下邊框，它們都是對(duì)應(yīng)相等的並以相同的方式安裝。特別是參考圖4和5，可以看出，框架件10至32都有一個(gè)角件34，它的兩角邊36、38是垂直的，並且其邊長(zhǎng)端部彎折成一個(gè)夾形以構(gòu)成一個(gè)朝里彎的彎折端40、42。由彎折端40、42形成的邊棱44、46和一個(gè)外部件48相接合則與該角形件34限定了一個(gè)橫截面為三角形的內(nèi)管形空間50。該角形件34的兩角邊36、38都設(shè)置有一排孔52，以固定用于支承電氣開關(guān)件的橫向支柱53，而這些開關(guān)件則是以本技術(shù)領(lǐng)域公知的方式安置在開關(guān)柜中的。這些橫向支柱53是借助螺栓安裝到角形件34上的，而螺栓的螺母是嵌置在框架件內(nèi)的。這沿三角形框架件的斜邊延伸的外部件48既可以是實(shí)體的也可以是設(shè)有一定限量的安裝孔，孔的用途還將進(jìn)一步描述。
本開關(guān)柜的框架借助平板54、56分別在開關(guān)柜的后面和前面覆蓋住，再用平板58、60在兩側(cè)面覆蓋，而后用平板62、64覆蓋到柜的底部和頂部上。這些平板都是用一種金屬板制成的，而它們的邊棱66都要折彎成直角形以確保平板的剛性。這些框架件10至32都是以相同的方式並依據(jù)角形件34的頂點(diǎn)安置的，即相應(yīng)地將直角三角形的直角頂點(diǎn)面朝柜的里邊安置的。平板54至64則通過密封件70與夾形件或折彎端40、42的邊棱44和46相配合，而密封件70則以襯墊的形式插置和延伸在平板的周邊上。並且平板54至64是通過螺栓72固定到框架件10至32上，向螺栓72是擰到連在外部件48上的中間件74上的。中間件的固定可以用任何適宜的措施實(shí)現(xiàn)，例如，粘結(jié)或十分簡(jiǎn)單地借助螺栓通過配合孔而安置在件48上。這相同的中間件74都起到固定支承兩個(gè)平板的作用，同時(shí)形成開關(guān)柜的對(duì)應(yīng)角件。這個(gè)中間件是安置在框架件的全長(zhǎng)度以內(nèi)的並呈現(xiàn)一個(gè)切口76，以容置平板54至64時(shí)邊棱66。平板54至64的固定，自然可以用不同的方式實(shí)現(xiàn)，例如，螺栓72就可使它們與折彎端部40、42相連接，或可與件48直接相連。
當(dāng)一個(gè)平板，特別是前面板56設(shè)置成一個(gè)門時(shí)，則相應(yīng)的中間件78要制有一個(gè)用于門56的支承樞軸80。該樞軸80是安置在框架件的全長(zhǎng)度范圍之內(nèi)的。而對(duì)置的中間件，即安置在門56的運(yùn)動(dòng)側(cè)，可以是與其他中間件相同的，或者不設(shè)置對(duì)于門56的存在無用的固定點(diǎn)。
參見圖2，可以特別清楚地看到，這與垂直框架件10至16相配合的一套密封件70是與折彎端40、42形成的邊棱44、46配置的。兩個(gè)相鄰平板，例如平板54、60之間的密封度是借助密封件70和外部件48實(shí)現(xiàn)的。該件48構(gòu)成一個(gè)用于內(nèi)部密封區(qū)域的隔離件，在該內(nèi)部密封區(qū)域中，角形件34的角邊36、38延伸著，其上可以固定橫向支柱或其他的開關(guān)件支承橫條。在件48的外側(cè)邊，延伸著一個(gè)非密封區(qū)域，用作固定中間件74、78以及它們的輔助件如樞軸80或固定螺栓72。通過使用彈性密封件70壓靠在邊棱44、46上，可得到一個(gè)足夠的變形用以補(bǔ)償開關(guān)柜結(jié)構(gòu)元件的不規(guī)則形狀或其他變形。當(dāng)螺栓72被擰緊時(shí)，密封件70的壓裂強(qiáng)度就限定了平板54至64和折彎端部40、42之間的間距，並減少了水進(jìn)入的危險(xiǎn)和浸漬密封件70的危險(xiǎn)。這種危險(xiǎn)借助平板54至64的邊棱66還得以進(jìn)一步降低，因?yàn)樗鼈?邊棱66)覆蓋了折彎端部40、42的端頭，實(shí)際上形成了一個(gè)迷宮式密封，而限制了水透入到密封件70的危險(xiǎn)。此外，框架件的結(jié)構(gòu)形狀使密封性能夠如此得以確保，即可以將一個(gè)密封件粘結(jié)到或者夾固到折彎端部40、42上，也可以將一個(gè)密封件粘結(jié)或夾固在平板的里邊以形成覆蓋密封。關(guān)于構(gòu)成水平橫向支柱的框架件密封可以用設(shè)置密封件70與邊棱44、46相配合的同樣方式來完成，但是按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，如圖3所示，在門56上方的密封件70，或者所有這些安裝在垂直平板54、56、58、60和水平上邊框件18、20、22、24之間的密封件70最好是容易向上調(diào)整補(bǔ)償?shù)?，以便與折彎端40、42的邊棱相配合。可以容易地看出，這種調(diào)整補(bǔ)償可防止水在平板和折彎端40、42之間有積留，而這種積留則會(huì)影響本柜的密封性，或在門打開時(shí)讓水流入柜內(nèi)?？蚣芗?0至32是在它們的端部借助立體件86裝配的，該件36具有三個(gè)成正交的腳，該腳適宜裝配到框架件的三角形端部中。無論它們是在什么位置，這些立體件是嚴(yán)格相等的。這種裝配當(dāng)然可以用其他方式實(shí)現(xiàn)，例如，焊接。
本發(fā)明開關(guān)柜是按如下所述實(shí)現(xiàn)的適當(dāng)長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)框架件10至32是通過安置在開關(guān)柜角上的立體件86進(jìn)行裝配的，同時(shí)務(wù)必使角形件的頂點(diǎn)68朝向柜的內(nèi)部安裝?？蚣芗耐耆珜?duì)稱性可避免裝配中的任何錯(cuò)誤，並且可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)柜的一個(gè)完整系列生產(chǎn)，即可以用按需要切割框架件的方式，或者也可以用貯存不同長(zhǎng)度的框架件的方式，特別是在三維方向上按級(jí)差為25毫米的積木式設(shè)置。這種裝配好的框架件10至32構(gòu)成一個(gè)堅(jiān)固的框架，其上可以固定覆蓋板54至64和橫向支柱53或者放置在開關(guān)柜內(nèi)部的開關(guān)設(shè)備支承橫條。然后，適當(dāng)尺寸的平板54至64就安裝到開關(guān)柜的不同側(cè)面上，同時(shí)在框架件和平板邊棱之間安裝上密封件70。通過將螺栓72擰緊到中間件74上，其事先要固定到外部件48上，該平板就可以被壓緊，而緊度則以壓靠在邊棱44、46上或者折彎端部40、42的邊棱84上的密封件70之壓裂度為限。當(dāng)然，門56是借助支承在中間件78上的樞軸80安裝的，並且一個(gè)閉鎖件以本領(lǐng)域公知的方式安裝在門56的相對(duì)應(yīng)邊棱上。當(dāng)然，開關(guān)設(shè)備可以在所有或部分平板54至64安裝之前就安裝在開關(guān)柜內(nèi)。該平板或整個(gè)開關(guān)柜拆卸極為簡(jiǎn)單，並且數(shù)個(gè)框架結(jié)構(gòu)可以彼此連接，即可以橫向地連接，縱深地連接，也可以高度方向的連接，只要都保持密封和保持與相同的外部平板相配合。
框架件10至32可以用任何適當(dāng)?shù)姆绞絹碇圃?，例如，沖壓，但是按照一個(gè)優(yōu)選的工藝方法，它們是用折彎一種薄板金屬條來獲得的，例如，在一個(gè)自動(dòng)滾軋機(jī)上加工而成。圖4表明一個(gè)帶6個(gè)折皺的實(shí)施例，折疊條的邊棱是固定在折彎端40的水平方向上，該端40具有金屬板的三倍重疊厚度。于是，折圓的邊棱得以實(shí)現(xiàn)，就可以與密封件70相互配合而不會(huì)有磨損破壞的危險(xiǎn)。相反對(duì)置的折彎端部42是通過一個(gè)折疊制成的，因此只有金屬板的兩倍厚度。其對(duì)稱性可以通過在折疊件之間安置一個(gè)隙縫86來保持，並使這個(gè)折彎端42具有和折彎端40差不多的厚度，或者與其相等為三倍平板的厚度。圖5表明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，其中，折彎端42的厚度是通過插置一個(gè)墊片88來增大的，該墊片代替了折彎端42之折彎邊之間的隙縫86。
現(xiàn)在，參考圖6和7，可以看到另外的兩個(gè)實(shí)施例，其中，該框架件具有一個(gè)翼件90，它沿著角形件34的頂點(diǎn)68延伸並突入到開關(guān)柜中。該翼件90包含孔92以固定本柜的內(nèi)部構(gòu)件。翼件90延伸在角形件(圖6)的一個(gè)側(cè)邊(38)平面中，或者任何其他方向，最好是在角形件頂角的平分平面中延伸(圖7)，此時(shí)，借助于圖中表明的方式將金屬板折疊而形成。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)使框架件相對(duì)于其重量而言具有一種高的剛度，並且在保持開關(guān)柜的外部尺寸情況下保證密封性，同時(shí)能夠容易地使數(shù)個(gè)框架結(jié)構(gòu)作并列安裝。
使螺栓固定到框架件10-32上的螺母必須安置在這些框架件的里邊，並與容置螺栓的孔52保持對(duì)應(yīng)安裝。在圖2中可以看到兩個(gè)螺母96、98是共用一個(gè)支承件94的，它們對(duì)應(yīng)于兩個(gè)在角形件兩個(gè)翼平面上處于同一水平位置的孔52。該螺母98是借助樞軸安裝的，依此在支承件94上滑動(dòng)(由圖4表示的為待安裝的位置)，從而能夠使其作向下樞軸滑動(dòng)，進(jìn)而使該矩形螺母沿其邊棱13(端面)作經(jīng)過孔52的位移。
圖4表明一個(gè)螺母100，安裝在一個(gè)夾子形狀的保持器102中，框架件10至32在頂點(diǎn)68處設(shè)置有孔104，其與側(cè)邊36、38上的孔52相隔有距但在同一水平上以使螺母100當(dāng)其被一個(gè)夾子形保持器夾持時(shí)能夠插置在框架件中，而保持器卻搭接在側(cè)邊上。該圖表明了一個(gè)螺母安裝在一個(gè)側(cè)邊38上並與孔52相對(duì)應(yīng)的情況，而另一個(gè)螺母正處在往與另一側(cè)邊36上的孔52相對(duì)應(yīng)的位置上插置的情況。這種折彎的鋼保持器102有一個(gè)插針106，它被壓緊力擠到框架件中以保證電氣的連通性。一個(gè)折彎的凸耳108卡在孔52內(nèi)以使螺母定中心。
權(quán)利要求
1.一個(gè)平行六面體開關(guān)柜，具有12根邊棱和6個(gè)壁，用于電氣的或電子的開關(guān)設(shè)備，包括一個(gè)用相同的長(zhǎng)管形框架件(10-32)制成的支承框架，這些框架件安置在開關(guān)柜的每個(gè)邊棱上並在它們的端部進(jìn)行裝配；安裝到所述框架件上的平板以構(gòu)成開關(guān)柜的壁；每個(gè)框架件(10-32)包括一個(gè)角形件(34)，它具有兩個(gè)安置在開關(guān)柜內(nèi)部的側(cè)邊(36、38)並每個(gè)邊具有一列安裝開關(guān)設(shè)備的孔；每個(gè)側(cè)邊(36、38)具有一個(gè)縱向的向內(nèi)折彎成一個(gè)夾子形狀的邊棱以構(gòu)成一個(gè)彎折端部(40、42)，該彎折部用于要支靠的配合平板，還具有彎折端部的一個(gè)邊棱(44、46)，一個(gè)彈性密封件(70)安裝在平板和所述彎折端部之間，一個(gè)外部封閉件(48)在彎折端部的邊棱(44、46)的高度上與該角形件(34)的所述邊棱相接合以和角形件(34)共同構(gòu)成一個(gè)棱柱體，該棱柱具有一個(gè)直角三角形構(gòu)成的基面，所述框架件具有一個(gè)與角形件(34)角平分面相符合的對(duì)稱平面。
2.按權(quán)利要求1的開關(guān)柜，具有4個(gè)垂直框架件(10-16)，還有4個(gè)垂直平板(54-60)以形成開關(guān)矩的邊墻，還有密封件(70)安裝在垂直平板和垂直框架件之間並支靠在折彎端部的所述邊棱(44、46)上。
3.按權(quán)利要求1的開關(guān)柜，具有4個(gè)上邊水平框架件(18-24)，還有4個(gè)垂直平板(54-60)和與所述折彎端部(40、42)的自由邊棱(84)相配合的密封件(70)。
4.按權(quán)利要求1的開關(guān)柜，其中，所述框架件(10-32)是由一個(gè)彎折的金屬板條制成的，其端部通過夾緊形成可靠的結(jié)合並獲得一個(gè)普通的三角形，所述密封件(70)與框架件的圓邊棱(44、46、84)相配合，而框架件是由薄板金屬折彎而成的。
5.按權(quán)利要求4的開關(guān)柜，其中，所述的夾緊是在所述彎折端部的一個(gè)水平端(40)處完成的，彎折端部具有三倍金屬薄板的厚度，所述彎折端部的另一端(42)在插入一個(gè)墊片(88)時(shí)具有相當(dāng)(三倍)的厚度，或者在薄板金屬的兩個(gè)厚度之間有一個(gè)隙縫(86)。
6.按權(quán)利要求1的開關(guān)柜，具有帶彎折成直角的邊棱(66)的平板以加強(qiáng)該平板的剛度，所述的彎折的邊棱在平板安裝到框架件上的位置時(shí)朝向開關(guān)柜的內(nèi)部以便與框架件的相共軛配合的彎折端部(40、42)形成迷宮式密封。
7.按權(quán)利要求1的開關(guān)柜，包括螺栓(72)和能夠固定到框架件(10-32)之外部件(48)上的中間安裝件(74、78)，中間安裝件(74、78)可容納用于所述平板(54-64)的固定螺栓(72)和/或樞軸(80)。
8.按權(quán)利要求1的開關(guān)柜，其中，框架件(10-32)具有一個(gè)翼件(90)，其沿著角形件(34)的邊棱(68)延伸，並突入到開關(guān)柜中以固定元件。
9.按權(quán)利要求1的開關(guān)柜，其中，框架件(10-32)在角形件(34)的邊棱(68)上置有一列孔(104)，其與側(cè)邊(36、38)的孔(52)相隔有距但在同水平位置上，一個(gè)螺母(100)帶有一個(gè)保持器(102)，以便螺母能夠經(jīng)過上述孔(52)插置到框架件上。
全文摘要
一個(gè)開關(guān)設(shè)備柜的框架結(jié)構(gòu)是由相同的并制成角形件(34)的框架件構(gòu)成的，角形件的邊緣是彎折成直角的以形成彎折端部(40、42)。然而角形件(34)的邊棱是借助一個(gè)對(duì)角線(斜邊)密封件(48)而彼此結(jié)合的，該密封件(48)提供了兩個(gè)開關(guān)柜平板之間的密封裝置并形成了角形連接。平板(54至64)與折彎邊棱(66)是借助零件(74)安裝到框架件(10至32)上的。
文檔編號(hào)H02B1/01GK1048300SQ9010407
公開日1991年1月2日 申請(qǐng)日期1990年6月4日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月5日
發(fā)明者皮爾·卡勒, 弗里德里克·貝施, 羅蘭德·古塔伊, 路易斯·薩斯 申請(qǐng)人:梅蘭日蘭公司