CN102044848A - 用于配电机箱或机柜的通信支持装置 - Google Patents

Abstract

一种装置，其包括在两个端部模块(12)上转动的两个支架(22)之间装配的托架(40)，该装置可安装在电气装置的机箱的导轨(2)上。在第一位置时，托架(40)平行于装配在模块(12)之间的电气设备单元(4)。在第二位置时，托架(40)和支架(22)可穿过前面板(6)中的镂空部分(8)。托架(40)设计用来包含标识标签和/或显示器和/或通信天线。由此，托架(40)中包含的信息在有或者无前面板(6)时都能读取，并且从本发明装置产生的通信可在有或无前面板(6)时进行测试。

Description

用于配电机箱或机柜的通信支持装置

技术领域

本发明涉及一种装置，其使通信元件能够被增加到包括导轨、在导轨上可装配各种电气设备单元例如断路器的配电机箱或者机柜中。具体地，根据本发明的装置支持下述工具：可向用户指示机柜中的电气设备单元的用途(destination)、和/或传送相关于设备单元的数据、和/或使设备单元之间能够进行数据交换的工具。

背景技术

电气装置通常包括一个或多个容纳装置的电气保护和控制设备的机柜。具体地，如图1所示意表示，在这类机柜1中，常规地具有DIN断面(DINprofilc)的水平导轨2支承并排的(juxtaposition)模块化电气设备单元4例如断路器、继电器等，这些模块化电气设备单元4线端连接(connectedline-side)到主电源并将电流沿下行线(down-line)分配到负载。依据机柜的环境、配置或者甚至考虑美学标准，机柜1可配备一个或者多个前面板6，从而保护设备单元4的前端面(front face)并遮盖连接系统。镂空部分(recess)8使设备单元4的致动部件和手柄可被使用。

为了定位和标识机柜1中装配的设备单元4，已提出不同的系统。具体地，可将设备单元4的用途直接标记在前面板6上。然而，为了装置的维护或者任何的更改，前面板6一旦移除，标签(labbelling)就不再明显可见。反过来，文献FR 2 844 138提出一种标签支架(label-holder)，其针对直接固定在一排设备单元4上的标签。然而，如果前面板6被装配，那么这类标识就变得不起作用，并且还需要移除标签支架来更换这排设备单元4中的一个。文献EP 0 663 674提出一种直接用于设备单元4上的标记系统(markingsystem)，然而该系统无法为信息提供大量的空间，具体来说，它必须适应于设备单元从前面板6的镂空部分8可见的端面。尤其是，当使用寿命期内产品的预定用途发生改变时，这种方法不适用，它需要在被清除的标记处重写。

发明内容

在许多优点中，本发明的目标是，缓解现有方法在提供面板中相关电气设备单元的信息时的缺点。具体地，本发明提出一种装置，其在有无前面板时都能读取信息。本发明的另一目标是，例如通过在电气设备单元中包含“信息”方式的通信，或者通过组合不同的显示器，使支持信息装置的装置能够具有适用性。

根据一个特征，本发明涉及一种通信支持装置，其适用于装配在任何的开关盒(switchbox)、配电板或者机柜类型的电气机箱中，在机箱中保护和/或控制设备装配在导轨上。根据本发明的装置包括两个适用于导轨的安装模块，有利地是，两个模块相同，并且优选具有与装配在导轨上的设备单元基本相同的形状。在两个安装模块之间，装置包括相关于模块转动(swivelling)的可动的中间部件(intermediate part)。中间部件包括用于通信装置的基本矩形的托架(receptacle)，中间部件在它各端的短边与在安装模块上枢转的支架通过互补耦合装置相关联，支架限定的方向与托架的长边限定的方向相交。耦合可通过螺钉紧固或者铆接来实施，但是该耦合装置优选整体地形成在塑料模塑制成的支架和模块上，并且耦合通过受迫结合(forcedengagement)来实现。

托架，其更通常地称为中间部件，可在第一位置与第二位置之间转动，在第一位置托架基本平行于安装导轨的支撑壁，而第二位置基本与第一位置正交。因此，机箱中可装配前面板来保护与根据本发明的装置相关联的设备单元，同时，保持托架和托架所包含的通信装置，在第二位置将前面板嵌入在中间部件的周围时和在第一位置更换装置时，都明显可见。反之，在维护阶段，可移除前面板而同时保留托架的通信功能。有利的是，耦合装置包括用于在这两个位置中进行自锁(positive locking)的装置，例如在第二位置中对抗重力的停止系统(stop system)和在第一位置中的卡紧系统(clippingsystem)。

优选地，中间部件包括分别具有互补的稳固装置的托架和独立的支架(distinct branches)。

托架可适用于任何的通信装置。具体地，托架可与简单的标记标签相关联，或者它可包括用于双稳态指示器(bistable indicator)或者发光二极管的外壳(housing)，或者它可配备读出器(read-out)，例如液晶显示器或者余量显示器(remanent display)，在这种情况下可设置用于存储能量和/或交换信息的装置。托架也可设计用于与电气设备单元的或者在电气设备单元之间的直接通信装置，例如通过包含被设备单元发射的射频信号的接收天线，从而使通信在无前面板时能被配置，在有前面板时能被保留。如果电源线缆或者接线集成在托架中，例如蚀刻的导路(etched guide)，支架和/或安装模块也可设置类似的导路来汇集线缆或接线并将它们导向至标识的输出端。例如，线缆穿入转动型耦合装置，然后从侧面穿出，至机柜中要连接的其中单个安装模块上。

根据本发明的装置的中间部件可以是整体件(unitary)，或者可以包括不同的元件。具体地，根据一个实施例，托架可靠地附接在支架上，例如通过将导向的凸起插入槽中。托架本身可由多个部件构成，例如通过伸缩系统(telescopic system)，使它的长度在两个安装模块之间能够调节。在另一实施例中，托架关于支架是可动的，并且设置有第三位置，在第三位置中托架如同在第一位置基本平行于装配模块的后面板，而支架不处于第一位置。支架的第二位置有利地处于支架的第一与第三位置之间。支架与托架之间的稳固装置显然包括转动连接(swivelling connection)。

根据本发明的一种可选实施例，通信支持装置可包括相似的或者不相似的两个托架以利用装配于导轨上的设备单元的顶部和底部。但是两个托架的长边具有相同的长度。因此，安装模块包括两个转动耦合装置。

根据另一特征，本发明涉及一种配电或者控制面板，其包括至少一个安装导轨，导轨上装配至少一个上述的通信支持装置。由此，面板的操作和维护变得更简单、更安全。

附图说明

从下列仅为非限制性示例目的而给出的、呈现于附图中的本发明的具体实施例的说明，本发明的其它优点和特征将变得更加清楚明显。

图1，已做描述，其图示电气设备单元在现有机箱中的装配。

图2A和2B显示根据本发明的支持装置的优选实施例，分别在安装位置和分解视图中。

图3A、3B和3C、3D示意显示根据本发明的装置的替代装置。

图4A至4D显示根据本发明一种实施例的装置在开关盒中的一排设备单元上的使用。

具体实施方式

根据本发明，通信支持装置10设计成装配在例如机柜、配电板、开关盒或者其它机箱类型的现有装置1中的常规的安装导轨2上，尤其是德国工业标准的导轨(DIN rail)，如图1概略性所示。为了简化对根据本发明的实施例的描述，装置10将相关它在装配于垂直壁上的导轨2上的使用位置进行说明。然而，方位术语例如“水平的”、“顶端”、“前面”绝不限制本发明的对象。并且，几何术语例如“正交”等，应按它们机械方面的字意(mechanicalacceptation)理解，即，容许有相应于严格的数学定义的偏差。例如，根据本发明，“矩形”可以是凸形(convex)并且具有与90°稍有差别的钝角。

根据本发明，通信支持装置10设计成具有一个位置，在该位置通信支持装置10分别压向设备单元4和前面板6，并基本平行于安装导轨2的支承壁，该通信支持装置10还具有第二位置，在该第二位置装置10可穿过前面板6的镂空部分8，即基本正交于安装导轨2。

如图2所示，根据本发明的通信支持装置10包括在其端部的两个模块12，各模块可以常规方式安装在配电板1的导轨2上。具体地，各模块12包括：两个大的平行对立面14，其设计成毗邻电气设备单元4；和后壁(rearwall)，其设置有用来在导轨2上装配的安装装置16。具体地，大面14可无孔隙(aperture)，其被增添来封闭中空的壳体或者来包括明显的装配结构(arrangements)，安装模块12为一体件(monoblock)并且由塑料模塑制成。模块12优选具有与在这类型配电板1中装配的或多或少的标准化的模块化保护单元4基本相同的形状，并且前端面包括凸出的鼻部18。大面14之间的厚度有利地兼容模块化设备单元4的节距(pitch)，两个模块12的厚度总和为，例如等于9mm或者为9mm的倍数。用于在导轨2上装配的安装装置16可采用相关这类型设备单元4所描述的所有形式。有利的是，根据本发明的装置10的两个模块12相同，以限制工业化生产参考的数量并使组装简化。模块12还可设置二极管或者其它指示器。

两个安装模块12以固定的方式布置在配电板1上。支持装置10还包括联接两个模块12的中间部件20，中间部件20关于导轨2是可动的并且被设计来支持通信装置。具体地，中间部件20包括以转动方式耦合到安装模块12的支架22。为此，各模块12包括互补于第二耦合装置26的第一耦合装置24，第二耦合装置26接合到各支架22的一个端部，从而各支架22的一端以耦合装置26为中心做圆周运动，并且耦合装置26限定出与支架22垂直的旋转轴。

第一和第二耦合装置24、26可以为任何已知的类型，例如各包括开口，在耦合的时候将销钉(未显示)插入该开口中。耦合可选择通过铆钉和/或螺栓实现。在图示的优选实施例中，耦合装置24、26与模块12和支架22整体地形成，并且包括有利地位于模块12上的、与支架22的凹部26相结合的柱栓(stud)24。中间部件20的装配通过压入和卡紧来实施。

有利的是，在被固定的模块12与可动的部件20之间的运动是有限制的。具体地，有利的是能够实现仅大约90°的旋转，以及装配锁止系统(a systemof stops)。还有利的是，设置中间部件20相关于安装模块12在第二位置的自锁，该第二位置优选为在旋转90°之后，从而通过腾出双手而在装配前面板6时给予充分的容度。作为补充，还有利的是，设置中间部件20相关于安装模块12在第一位置的自锁，从而使组件稳定。

具体地，如图2B所示，如果第一位置是使支架22处于非稳定的垂直平衡状态的位置，与耦合装置26对立的端部30位于所述耦合装置26的上方，那么至少一个安装模块12和相应的支架22可包括能够手动释放的卡紧系统32、34。就第二水平位置的锁止而言，安装模块12包括引导构件36，该引导构件36具有与支架22的配件相配合的行程末端止挡器(end-of-travelstop)38，从而使被引导的部件当转过90°时可对抗重力的作用。任何其它的替代是可能的。

中间部件20可以与托架40是整体件，而托架40被整体模制在支架22之间，并且中间部件20关于枢轴偏置，具体地，位于对立的端部30并且连接该端部。根据一个实施例，由支架22直接地驱动的托架40被固定地连接到支架，但托架40能够从支架分离。具体地，支架22在它们与转动耦合装置26对立的端部30处包括用于稳固托架40的安装装置，例如可能带卡紧(clip-fastening)的槽42。托架40，具有大致矩形的形状，其长边设计为平行于导轨2和设备单元4，在端部包括互补的稳固装置，具体为能够滑进槽42中的凸块44。因此托架40的短边沿支架22耦合成U形，其可由中间部件20的旋转轴26闭合。

托架40的长边可具有预定的固定长度L，例如为标准机柜1中安装导轨2的长度。依据安装的配置，优选是，托架40适应于在导轨2上装配的设备单元4所实际占用的距离，例如以此限制镂空部分8的尺寸。因而，有利的是，使托架40具有适当的长度L，从而使所需长度的选择能够延后。在一个可选实施例中，托架40可以是可沿纵向切割的、用于标签的塑料带(图2B)。在图2A所示的优选的可选实施例中，托架10可包括两个相对彼此伸缩的部件40A、40B，这样可适用于电气装置的改造。

托架40具有适合于所选择的通信装置的配置。在图2B所示的实施例中，托架包括简单的塑料带，在塑料带上可放置毗邻的设备单元4的标识标签。托架40还可设置双稳态显示器(bistable display)或者发光二极管(LED)类型的照明安装装置，使之能够反应被给予的信息。根据图4所示的实施例，液晶显示器或者余量显示器46与托架40相关联，从而使信息能够滚动和/或更新。所有的光学显示安装装置所需的电源可通过电池供给，从而托架40包括适当的外壳。显示器46或者LED也可直接连接到主电源，从而托架40包括用于电源接线的通道。在这个可选实施例中，有利的是，支架22和安装模块12在它们的壳体内也设置这类型配件，并且也在例如与转动耦合装置24、26等高处将接线引入机柜1的内部。由此，使电源接线保持不可见、受保护和得到完善地布置，从而使对机柜1的内部空间的占用得以限制，并且受损风险也减小。

在图2A概略性示出的有利的实施例中，托架40可用作与电气设备单元4的或者在电气设备单元4之间的通信装置。具体地，如果设备单元4配备有无线电频率收发装置，例如射频标识标签RFID，托架40可包括一个或多个天线48，从而使之能够与布置在它附近的设备单元4进行无线通信。这里，出于功能和美感的原因，天线48也优选集成在安装和耦合装置12、22、24、26的壳体中。

也可设想其它的替代物用作通信装置。托架40还可包括RFID天线48和针对用户的直接标识系统。如果要集成的功能数量很大，那么值得使根据本发明的装置10′、10″包括两个相似的或者不同的、但长边具有相同长度的托架40、40′。具体地，根据图3A所示的实施例，端部模块12′包括在鼻部18两侧的稳固装置24、24′，从而使之能在顶部耦合托架40和在底部耦合托架40′，例如，LCD在顶部和天线在底部，从而两个托架40、40′当从一个位置运动到另一位置时具有对称的运动。在这个可选实施例中，有利的是，设置了耦合装置24、24′，例如其中一个托架40′，具体地，当有天线时，托架始终保持从前面板6收回位于第一位置。因此，如图3A所示，第一稳固装置24位于模块12′的鼻部18上，第二装置24′位于后方。

在图3B所示的实施例中，为了简化在相同安装模块12″上装配的两个托架40、40′从第一位置到第二位置的转换和反之的转换，耦合装置24″可包括剪刀式系统(scissor system)，以使两个托架40、40′能够同时被驱动。

根据本发明，在图3C和3D示意的实施例中，转动接头(swivel-joint)可设置在托架140与支架122之间。具体地，托架140以关于支架122的端部130枢转的方式耦合，该端部130对立于支架122的含有与端部模块112相结合的耦合装置126的一端。此可选实施例使托架140具有第三位置(图3D)，在该位置时托架保持平行于模块112的后面板，而支架122已转动离开第一位置。用第三位置来对应支架122关于第一位置(图3C)的超过90°的转动是有利的，第二位置实际上处于第一与第三位置之间。这种配置特别适用于余量显示器，和/或适用于设计来与位于端部模块112之间的设备单元4直接进行信息交换的通信装置100，和/或适用于下述的配电板1--配电板中的设备单元4的上方或下方几乎没有良好的可用空间以至于显示器实施在所述设备单元4的前方。这使断路器4的状态和/或标识能够同时地可视化并且显示在装置140上。并且，始终能在不松脱标签的情况下移除前面板。

图3C和3D所示的实施例特别适用于余量显示器。这样，无需通过导电线来提供永久电源，这些导电线可能需要集成在部件112、122中并且可能由于接头(articulation)中的通道而发生变形。

更通常地，当托架40、140包括余量显示装置时，后者可被设置用于所提供的不同模式的应用和/或参数设置。具体地，显示装置可关联USB端口、蓝牙配置、或者任何其它的数据交换装置，从而使配置在根据本发明的支持装置上的通信能够实施。数据存储装置可与之关联或者甚至将其取代。可设置电源接线或者存储装置。在有利的实施例中，托架140包括例如1法拉(Farad)的电容，当经由专用端口进行数据交换时，该电容可充电。由此存储的电能足以交换显示监视器的内容。显示装置140还可与选取装置相关联，例如按钮或者触摸敏感装置，使用户能够选取要显示的数据和/或要传送到通信支持装置的数据。这些不同的可选装置可与其它的通信装置例如液晶显示器一同使用。

当电气装置被组装时，采用带常规类型导轨2的配电板1，并且这种装置的设计和设备单元4的装配不被更改。依据需要，根据本发明的装置10集成在导轨2上，并且安装模块12位于并排的电气设备单元4的两侧(图4A)。通信支持装置10可以先组装，然后再装配在导轨2上(图2B)，尤其是在有内部线路连接的情况下。对于更简单的装置10，安装模块12可装配在设备单元排上，中间部件20的耦合仅在随后阶段完成。无论哪种可选实施例，模块12的装配是直接的，类似设备单元4的装配。根据安装和通信需要，例如如果通信设备单元位于第一部件上，而如果优选具有LCD的设备单元位于第二部件上，则可在同一设备单元排上布置两个根据本发明的装置10。

一旦线缆已实施(在安装中间部件20之前和/或在所述部件20、120的第二或第三位置)，托架40就处于第一阶段位于它们的第一位置，从而能对安装进行检查，以及按需布置与设备单元4对应的标签，测试RFID通讯，和/或执行其它常规操作(图4A)。当配电板1的安装和检查已完成，托架40就移动到它们的第二位置，基本垂直于安装模块12的后面板(图4B)。该移动可通过直接抓握托架40来实现，托架40可设置有紧握凸起或者任何其它替代物，在可能有第三位置的情况下，相关的锁止可设置在托架140与支架122之间来保持所述托架140的第二位置。前面板6可在该第二位置时被装配到设备单元4排上，使托架40和支架22穿进镂空部分8。前面板6的镂空部分8的长度和中间部件20的长度L优选为可调节的，以使装置的支架22并排地布置在镂空部分8的边缘，从而在美感和保护方面最佳。一旦前面板被装配(图4C)，中间部件20就被布置回到第一位置，以使信息可见并且使设备单元4的驱动手柄可供使用(图4D)。如果无需使用手柄而该可选结构存在，那么此阶段可选择第三位置。在维护情况下，实施相同的操作来移除前面板6。

由此，根据本发明的通讯支持装置10在有无前面板6时都能获取它所包含的信息。该装置可在通用的配电板1中同模块化的电气设备单元4一样地装配在安装导轨2上，特别是DIN导轨。配电板1自身可设置有或者没有前面板6，当托架处于第一位置时，根据本发明的装置10还能使电气设备单元4的连接终端得到保护。并且，装置10不仅独立于前面板6，而且独立于设备单元，这使元件4、6的更改易于进行。具体地，当装置10处于它平行于安装壁的第一位置时，就可在导轨2上移除或者增加电气设备单元4。此外，通过集成天线48，装置10使从RFID通信系统发出的信息能够被中继，该RFID通信系统可在没有和有前面板6的情况下进行测试而无任何信息和通信丢失。

虽然对本发明已就一种设计用来承载机柜中有关电气保护设备单元的用途的信息的装置进行描述，但是本发明不限于此。本发明可能涉及其它元件，例如尤其在含有电话配线类型的电气设备单元的电气机柜或者机箱中。此外，尽管对元件以组合进行描述，但是构成本发明的优选实施例的不同元件可以单独使用或者与等同的替代元件一起使用。

Claims (15)

1.一种设计用于装配在配电板(1)中的通信支持装置(10)，所述配电板(1)包括用于电气设备单元(4)的安装导轨(2)，所述装置(10)包括：

-两个安装模块(12)，每个安装模块包括后壁和第一转动耦合装置(24)，所述后壁设置有适合于配电板(1)的导轨(2)的安装装置(16)；

-中间部件(20)，包括用于通信装置(46，48)的基本矩形的托架(40)和两个支架(22)，所述支架限定的方向与所述托架(40)的长边限定的方向交叉，各所述支架(22)的第一端部(30)通过使得能够相对转动的装置耦合到托架(40)的短边，各所述支架(22)的第二端部包括与第一耦合装置(24)互补的第二转动耦合装置(26)；

从而，所述中间部件(20)能够通过第一和第二转动耦合装置(24，26)可靠地附接到安装模块(12)，并且能够在第一位置与第二位置之间转动，在第一位置所述托架(40)和支架(22)基本平行于安装模块(12)的后壁，而第二位置基本正交于第一位置。

2.根据权利要求1所述的支持装置，还包括自锁装置(32，34，38)，以使中间部件(20)以稳定的方式保持在第一和/或第二位置。

3.根据权利要求1或2所述的支持装置，其中，所述两个安装模块(12′，12″)包括第三转动耦合装置(24′)。

4.根据权利要求3所述的支持装置，还包括第二中间部件，该第二中间部件包括用于通信装置(46，48)的基本矩形的第二托架(40′)和在该第二托架的短边的高度处耦合的两个支架，所述第二托架的长边具有与第二耦合装置(26)相关联的托架(40)的长边相同的长度(L)，所述两个支架均包括与第三耦合装置(24′)互补的第四耦合装置，从而能够在第一位置与第二位置之间转动，在该第一位置第二托架(40′)和它的支架基本平行于安装模块(12′，12″)的后壁，而该第二位置基本正交于该第一位置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的支持装置，其中，所述中间部件(20)包括分别具有互补的稳固装置(42，44)的托架(40)和独立的支架(22)。

6.根据权利要求5所述的支持装置，其中，在托架(140)与支架(122)之间的所述稳固装置允许相对的转动，以使中间部件(120)可位于第三位置，在该位置，托架(140)基本平行于安装模块(112)的后面板而支架(122)不在第一位置。

7.根据权利要求6所述的支持装置，包括使所述托架(140)能够相对于支架(122)以稳定的方式保持在第一、第二和/或第三位置的自锁装置。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的支持装置，其中，所述托架(140)包括余量显示装置。

9.根据权利要求8所述的支持装置，其中，所述余量显示装置(140)包括用于交换信息的装置和/或用于存储能量的装置。

10.根据权利要求8或9所述的支持装置，其中，所述余量显示装置(140)包括用于该余量显示装置的电气接线。

11.根据权利要求1至7中任一项所述的支持装置，其中，所述托架(40)包括照明装置(46)和用于该照明装置(46)的电气接线。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的支持装置，其中，所述托架(40)包括天线(48)。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的支持装置，其中，所述接线和/或所述天线(48)经由所述耦合装置(24，26)进入所述安装模块(12)。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的支持装置，其中，所述安装模块(12)具有模块化电气设备单元(4)的壳体的形状。

15.一种电气装置配电板(1)，包括：至少一个安装导轨(2)，并排在所述导轨(2)上的多个电气设备单元(4)，和根据权利要求1至14中任何一项所述的支持装置(10)，其中，安装模块(12)装配在所述导轨(2)上位于并排的电气设备单元(4)的两端，使得托架(40)平行于并排的电气设备单元。

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