CN113875105A - 用于电气柜的焊接板和结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于使用焊接板构建的电气柜的焊接板和结构，焊接板使用竖向型材和水平型材，该竖向型材和水平型材具有内部紧固壁和内部紧固凸缘、横向密封表面、前部密封表面和隔离屏障，该内部紧固壁具有用于接合锁紧螺母的孔和切口，其中该结构用至少两个焊接板组装，至少两个焊接板平行安装并且通过四个深度型材连结，所述深度型材直接接合至焊接板的顶点。

Description

用于电气柜的焊接板和结构
技术领域
本发明被包括在金属结构的领域中，更准确地，在用于电气柜和围封件的金属结构的领域中。
背景技术
电气柜和围封件在工业中广泛使用。它们的基本功能包括为电气和电子部件的组装提供有效的区域，防止未经许可的人非允许接近这些部件以及，在一些情况下，保护这些电气和电子部件不受灰尘和外部湿气的影响。
在电气柜的构造中使用了若干类型的结构，比如焊接结构、合并结构、管状结构和金属型材结构。金属型材和接合角表示为重要的构型形式，由于它们在安装现场被轻松地运输和组装，因此常常通过提供简单的处理而用于柜体制造。
一些型号的电气柜需要提供最小的隔离和密封能力，使得它们能够在内部发生短路的情况下防止湿气进入或火焰蔓延。
电气柜中的另一个重要特征是占用的空间。由柜体结构占用的空间越大，用于组装电气和电子部件的有效区域就越小。因此，除了满足部件组装需要并提供坚固且稳定的结构之外，重要的是柜体紧凑并提供尽可能大的有效区域。
现有技术提供了具有不同形状和特征的电气柜和金属型材。其中，可以引用文献US6231142、US6808240、WO2003105552和WO2015117597中描述的那些。
文献US6231142提供了一种开关柜，该开关柜使用具有若干边缘的复杂的格式型材，这使其构造变得困难。此外，所述柜体提供若干曲线并且在型材的侧部的方向上变化，其占据了大量空间并且因此使柜体中的有效区域变小。该文献中提出的柜体的另一个问题是，其密封性可能会由用于紧固的孔而损害，其因此可能导致渗透。
文献WO2015117597提供了一种使用非常简单的型材的柜体，然而，如果它是由弯曲的金属板制成，则将存在焊接的需要以提供结构刚性。该文献中的柜体的另一个问题是在其密封区域中，这些区域很窄并且可能导致渗透。有必要强调所述柜体的结构脆弱性，这可能导致需要使用较大的型材，其因此减少柜体内的有效区域。
通过这种方式，可以确认现有技术中提出的解决方案不能完全解决以低成本提供易于制造的电气柜结构的条件，该电气柜结构存在良好的结构刚性、在其内部具有较大的有效区域以及易于接近和使用的通用的紧固装置。
发明内容
本发明提供了一种用于电气柜的框架和结构，该框架和结构包括能够提供良好密封性的型材、具有良好的结构刚性的新的边缘接合系统和在其内部的较大的有效区域，从而提供宽的前开口，易于构建和组装，并且提供了易于接近和使用的通用的紧固装置。
本发明的第一个目标是提供一种使用竖向型材和水平型材以及提升支架的组装焊接框架。
本发明的目标是提供一种以低制造成本提供优良的刚性和结构稳定性的电气柜的结构。
本发明的另一个目标是提供一种易于构建和组装的电气柜的结构。
本发明的另一个目标是提供一种便于和改进电气部件在其内部的组装和安装的电气柜的结构。
本发明的另一个目标是提供一种具有较大的前开口和较小的空间占用，从而增加有效组装区域的电气柜的结构。
最后，本发明的目的是提供一种能够在其内部区域与外部区域之间提供高度隔离的电气柜的结构。
附图说明
本说明书的主题在其技术方面从将基于以下列出的图做的详细描述将是完全明显的，在附图中：
图1示出了焊接框架的立体图；
图2示出了在焊接框架组件的实施方式中的水平型材和竖向型材以及提升支架的分解立体图的细节，其中竖向型材和水平型材在其端部处具有直的切割，并且提升元件与固定至两个型材的四重凸片的筒形凹部一起使用；
图3示出了根据图2的焊接框架组件的实施方式中的内部部分的立体图的细节；
图4示出了根据图2和图3的焊接框架组件的实施方式的立体图的细节；
图5示出了焊接框架组件的实施方式的分解立体图的细节，该焊接框架组件具有以45°切割的竖向型材和水平型材，以及水平型材中的用于容纳提升支架的切口；
图6示出了焊接框架组件的实施方式的分解立体图的细节，该焊接框架组件具有以45°切割的竖向型材，以及竖向型材中的用于容纳提升支架的切口；
图7示出了焊接框架的组装形式的分解立体图的细节，该焊接框架具有已经定位在竖向型材中的支承件并且在水平型材中具有与提升支架的螺纹孔对准的孔；
图8示出了根据图5的焊接框架的组装形式的立体图的细节；
图9示出了具有隔离元件的电气柜的组装示例的横截面俯视图的细节，还有使用锁紧螺母来紧固侧面板以及通过竖向型材促进的内部区域与外部区域之间的分割；
图10示出了形成用于电气柜的结构的两个焊接框架和四个深度型材的组装形式的分解立体图；
图11示出了用于电气柜的结构的立体图；
图12示出了深度型材的实施方式的俯视图；
图13示出了如在图12中所示的深度型材的实施方式的立体图；
图14示出了根据图12和图13的深度型材的实施方式的后视立体图；
图15示出了焊接框架中的根据图12、图13和图14的深度型材组件的分解立体图的细节；
图16示出了焊接框架中的根据图12、图13和图14的深度型材组件的内部部分的如在图15中所示的分解立体图的细节；
图17示出了根据图15和图16的焊接框架中的深度型材组件的立体图的细节；
图18示出了根据图17的焊接框架中的深度型材组件的内部部分的立体图的细节；
图19示出了锁紧螺母的立体图；
图20示出了锁紧螺母的分解立体图；
图21示出了属于锁紧螺母的支承件的侧视图；
图22示出了属于锁紧螺母的支承件的仰视图；
图23示出了锁紧螺母安装在其中的一组矩形和半长圆形孔；
图24示出了结构的横截面俯视图的细节，其中锁紧螺母被插入穿过竖向型材的矩形孔；
图25示出了结构的横截面俯视图的细节，其中转动锁紧螺母使得前部紧固凸片被插入在半长圆形中；
图26示出了安装了锁紧螺母的结构的横截面俯视图的细节；
图27示出了安装了锁紧螺母的结构的立体图的细节；以及
图28示出了使用锁紧螺母和密封元件的结构上的闭合面板的组装示例的横截面图，并且可以观察到由结构提供的前开口。
具体实施方式
根据前述附图，本发明“WELDED BOARD AND STRUCTURE FOR ELECTRICALCABINET(用于电气柜的焊接板和结构)”包括用于电气柜组件(A)的结构(E)，该结构(E)包括至少两个焊接框架(Q)和四个深度型材(6)。
焊接框架(Q)通过使用两个竖向型材(1)、两个水平型材(2)和四个提升支架(3)而组装。所述提升支架(3)实质上是具有非穿通的螺纹孔(4)的金属块。提升支架(3)位于焊接框架(Q)的顶点区域处，其具有在竖向位置中面向外部的孔。
竖向型材(1)和水平型材(2)根据由Melquisedec Francisquini于2019年5月提交的专利申请“STRUCTURALPROFILE FOR ELECTRIC CABINET(用于电气柜的结构型材)”来构建。所述型材具有使较小宽度成为可能的格式和结构，从而提供较大的前开口(AF)，较大的前开口因此在柜体内提供更有用的空间。此外，所述型材具有内部区域与外部区域之间的隔离。这样的竖向型材(1)和水平型材(2)具有内部紧固壁(101)，该内部紧固壁(101)具有包括可以是圆形、方形、矩形或其组合的多个孔的紧固装置。所述内部紧固壁(101)与配装凸片(102)一起用于将必要部件紧固在柜体(A)内。侧部密封表面(103)、前部密封表面(104)和隔离屏障(105)促进外部区域(AE)与内部区域(AI)之间的隔离。具有包括多个孔的紧固装置的两个外部紧固侧部(106)用于紧固外部元件和柜面板(A)，多个孔可以是圆形、方形、矩形或其组合。
在本发明的实施方式中，焊接框架(Q)被组装成使得水平型材(2)的端部靠近竖向型材(1)的端部触及竖向型材(1)的内部面，从而在竖向型材(1)和水平型材(2)之间形成90°的角度。提升支架(3a)附接至竖向型材(1)和水平型材(2)的四层翻板，该提升支架(3a)在顶部处具有筒形凹部以便于焊接。如果需要，使用覆盖件封闭竖向型材(1)的上部部分。竖向型材(1)和水平型材(2)与提升支架(3a)之间的结合优选地通过焊接来进行。
在本发明的另一实施方式中，焊接框架(Q)用其端部被以45°的角度切割的竖向型材(1)和水平型材(2)组装，使得竖向型材(1)和水平型材(2)在被连结时彼此形成90°的角度。在每个框架顶点处都设置有提升支架(3)，该提升支架(3)具有基本上平行六面体形状。所述提升支架(3)具有螺纹孔(4)，螺纹孔(4)处于竖向位置并且面向框架的外部。为了容纳提升支架(3)，可以在水平型材(2)中执行水平切口(5h)或提升孔(5f)，和/或在竖向型材(1)中执行切口(5v)。竖向型材(1)和水平型材(2)与提升支架(3)之间的结合优选地通过焊接而实现。
至少两个焊接框架(Q)平行组装并通过四个深度型材(6)连结，所述深度型材(6)连结至焊接框架(Q)的顶点，从而形成柜体(A)的结构(E)。深度型材(6)优选地螺栓连接至焊接框架(Q)并且也可以焊接至焊接框架(Q)。
在本发明的实施方式中，深度型材(6)具有连接至底壁(603)的外壁(602)，从而彼此形成90°的角度。所述底壁(603)平行于紧固壁(608)，其凸片略微未对准，从而在它们之间形成台阶。所述紧固壁(608)连接至接合壁(604)，从而形成90°的角度。这种接合壁(604)平行于外壁(602)。所述接合壁(604)连接至支承壁(605)，从而彼此形成90°的角度。这种支承壁(605)平行于底壁(603)并且朝向前壁(602)前进。紧固壁(608)和支承壁(605)具有优选地彼此对准的紧固孔。所述支承壁(605)连接至后壁(606)，从而彼此形成90°的角度。这种后壁(606)平行于离开底壁(603)前进的前壁(602)。所述后壁(606)连接至紧固凸片(607)，该紧固凸片(607)平行于底壁(603)并且朝向前壁(602)前进。所述紧固凸片(607)具有用于紧固的孔。在紧固凸片(607)的同一平面中具有加强凸片(601)，在紧固凸片(607)与加强凸片(601)之间具有间隙。所述加强凸片(601)连接至前壁(602)，从而彼此形成90°的角度。接合壁(604)、前壁(605)和加强凸片(601)中的切口提供具有焊接框架(Q)的竖向型材和水平型材(1和2)的组件中的表面和边缘的配装和对准，以便保持结构的密封能力。深度型材(6)优选地以折叠片材进行构建。
在本发明的其他实施方式中，可以使用其他形式的型材作为深度型材(6)，包括水平型材(2)。
锁紧螺母(G)可以组装在焊接框架(Q)上，以用于紧固内部附件和/或部件和外部闭合面板(FE)。例如，使用锁紧螺母的优点是其容易安装，不使用焊接，并且仅可自由进入将安装的部件的表面，从而避免了为了安装外部部件而进入内部区域的需要。另外，锁紧螺母(G)在必要时便于改变部件的位置。
所述锁紧螺母(G)包括支架(11)和螺母(10)，这种螺母(10)优选地为方形。所述支架(11)包括优选地由弯曲的金属板制成的结构，使得螺母(10)被紧固在内部。这种支架(11)具有支承基部(111)，该支承基部(111)具有用于螺钉穿过的孔，所述孔与螺母(10)的螺纹孔对准。前部约束件(112)和两个横向约束件(113)连接至支承基部(111)并且防止螺母(10)在支架(11)内转动。螺母锁定凸片(114)连接至横向约束件(113)中的每个横向约束件(113)并且防止螺母(10)从支架内部(11)出来。所述支架(11)具有前部紧固凸片(115)，该前部紧固凸片(115)连接至前部约束件(112)并且面向支架(11)的外部部分。与前部约束件(112)相对的是定位凸片(116)，该定位凸片(116)略微远离支架中心(11)倾斜。所述定位凸片(116)具有比螺母(10)更大的宽度。附接至定位凸片(116)的是后部凸片(117)，该后部凸片(117)朝向支架前部部分(11)前进并且与前部紧固凸片(115)在同一平面中。所述后部凸片(117)具有比定位凸片(116)更大的宽度。
竖向型材(1)或水平型材(2)具有用于配装锁紧螺母(G)的一组孔。这组孔包括矩形孔(12)和半长圆形孔(13)，该半长圆形孔(13)具有靠近矩形孔(12)的圆顶形的端部和相对的直的端部。所述矩形孔(12)具有用于除了后舌状件(117)之外的锁紧螺母进入的足够的尺寸。半长圆形孔(13)具有用于前部紧固凸片(115)进入的足够的尺寸。锁紧螺母(G)在竖向型材(1)或水平型材(2)中的配装随着锁紧螺母(G)——除了具有甚至比矩形孔(12)的对角线大的尺寸的后舌状件(117)——被插入穿过矩形孔(12)而发生，首先插入前部紧固凸片(115)，其中，螺母(10)的暴露面面向半长圆形(13)，如参见图24。然后旋转锁紧螺母(G)，使得前部紧固凸片(115)被插入半长圆形孔(13)，如参见图25。然后，推动锁紧螺母(G)，使得前部紧固凸片(115)锁定至型材表面中，如参见图26和图27。
在本发明的实施发生中，外部闭合面板(FE)使用密封元件(9)来辅助内部区域(AI)与外部区域(AE)之间的隔离。所述密封元件(9)优选地像橡胶、EVA、硅胶或类似材料那样的柔性。外部闭合面板的紧固装置、比如锁紧螺母(G)位于定义为外部区域的部分中，因此外部区域与内部区域之间没有连通，如参见图9和图28。
本发明的主要优点是提供一种用于电气柜的结构，其具有优良结构刚性，具有若干紧固选项，包括通过锁紧螺母紧固，具有在柜体内允许较大的有效区域的前开口，此外，即使在现场也具有简单和容易的组装。
应当理解的是，本说明书不将申请限制于本文中描述的细节，并且本发明能够实施其他实施方式，并且在权利要求的范围内应该以各种方式实施或执行。虽然使用了特定的术语，但这些术语应以通用和描述性的意义进行解释，而不是为了限制的目的。

Claims (11)

1.一种焊接板，所述焊接板使用了竖向型材(1)和水平型材(2)，所述竖向型材(1)和所述水平型材(2)具有内部紧固壁(101)和配装凸片(102)、侧部密封表面(103)、前部密封表面(104)、隔离屏障(105)以及两个外部紧固侧部(106)，其特征在于，焊接框架(Q)使用两个竖向型材(1)、两个水平型材(2)和四个提升支架(3)而组装；其中，所述提升支架(3)位于所述焊接框架(Q)的顶点区域处，所述提升支架(3)具有在竖向位置中面向外部的孔；所述竖向型材(1)和所述水平型材(2)具有至少一组孔，锁紧螺母(G)能够被组装在所述至少一组孔中。
2.根据权利要求1所述的焊接板，其特征在于，所述焊接框架(Q)被组装成使得所述水平型材(2)的端部靠近所述竖向型材(1)的端部触及所述竖向型材(1)的内部面，从而在所述水平型材(2)与所述竖向型材(1)之间形成90°的角度；在顶部处具有筒形凹部的所述提升支架(3a)具有螺纹孔，所述螺纹孔处于竖向位置中并且面向所述框架的外部；所述提升支架(3a)附接至所述竖向型材(1)和所述水平型材(2)的四层翻板。
3.根据权利要求1所述的焊接板，其特征在于，所述焊接框架(Q)用其端部被以45°的角度切割的所述竖向型材(1)和所述水平型材(2)组装，使得所述竖向型材(1)和所述水平型材(2)在被连结时彼此形成90°的角度，并且在每个框架顶点中都设置有提升支架(3)，所述提升支架(3)具有平行六面体形状，并且所述提升支架(3)具有螺纹孔(4)，所述螺纹孔(4)处于竖向位置中并且面向所述框架的外部；所述水平型材(2)具有水平切口(5h)或提升孔(5f)，或者在所述竖向型材(1)中具有切口(5v)。
4.根据权利要求1、2或3所述的焊接板，其特征在于，所述焊接框架(Q)在所述竖向型材(1)与所述水平型材(2)之间具有结合部，并且所述提升支架(3)通过焊接制成。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的焊接板，其特征在于，用于配装所述竖向型材(1)或所述水平型材(2)的所述锁紧螺母(G)的所述一组孔包括矩形孔(12)和半长圆形孔(13)，所述半长圆形孔(13)具有靠近所述矩形孔(12)的圆顶形的端部和相对的直的端部；所述矩形孔(12)具有用于除了后舌状件(117)之外的所述锁紧螺母进入的足够的尺寸，并且所述半长圆形孔(13)具有用于前部紧固凸片(115)进入的足够的尺寸。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的焊接板，其特征在于，所述锁紧螺母(G)在结构(E)上被组装在所述型材的同一面上，在该处进行螺栓连接以用于紧固附件和内部部件和/或外部闭合面板(FE)。
7.根据权利要求6所述的焊接板，其特征在于，锁紧螺母(G)包括支架(11)和螺母(10)，所述螺母(10)优选为方形；所述支架(11)包括由弯曲的金属板制成的结构，使得所述螺母(10)被紧固在内部；所述支架(11)具有支承基部(111)，所述支承基部(111)具有用于螺钉穿过的孔，所述孔与所述螺母(10)的螺纹孔对准；前部约束件(112)和两个横向约束件(113)连接至所述支承基部(111)并且防止所述螺母(10)在所述支架(11)内转动；螺母锁定凸片(114)连接至所述横向约束件(113)中的每个横向约束件并且防止所述螺母(10)从所述支架(11)的内部出来；所述支架(11)具有连接至所述前部约束件(112)并面向所述支架(11)的外部部分的前部紧固凸片(115)；与所述前部约束件(112)相对的是定位凸片(116)，所述定位凸片(116)远离所述支架(11)的中心略微倾斜；所述定位凸片(116)具有比所述螺母(10)更大的宽度；附接至所述定位凸片(116)的是后部凸片(117)，所述后部凸片(117)朝向所述支架(11)的前部部分前进并且与所述前部紧固凸片(115)在同一平面中；所述后部凸片(117)具有比所述定位凸片(116)更大的宽度。
8.一种电气柜结构，其特征在于，所述结构(E)用至少两个焊接框架(Q)组装，所述至少两个焊接框架(Q)平行组装并且通过四个深度型材(6)连结；其中，所述深度型材(6)直接连结至所述焊接框架(Q)的顶点，从而配装在竖向型材(1)和水平型材(2)的配装凸片(102)上。
9.根据权利要求8所述的结构，其特征在于，所述深度型材(6)具有外壁(602)，所述外壁(602)连接至底壁(603)，从而彼此形成90°的角度；所述底壁(603)平行于紧固壁(608)，所述底壁(603)和所述紧固壁(608)的凸片略微未对准，从而在所述底壁(603)与所述紧固壁(608)之间形成台阶；所述紧固壁(608)连接至接合壁(604)从而形成90°的角度；所述接合壁(604)平行于所述外壁(602)；所述接合壁(604)连接至支承壁(605)，从而彼此形成90°的角度，所述支承壁(605)平行于所述底壁(603)并朝向所述前壁(602)前进；所述紧固壁(608)和所述支承壁(605)具有彼此对准的紧固孔；所述支承壁(605)连接至后壁(606)，从而彼此形成90°的角度，所述后壁(606)平行于远离所述底壁(603)前进的所述前壁(602)；所述后壁(606)连接至紧固凸片(607)，所述紧固凸片(607)平行于所述底壁(603)并朝向所述前壁(602)前进；所述紧固凸片(607)具有用于紧固的孔；在所述紧固凸片(607)的同一平面中的是加强凸片(601)，在所述紧固凸片(607)与所述加强凸片(601)之间具有间隙；所述加强凸片(601)连接至所述前壁(602)，从而彼此形成90°的角度；所述接合壁(604)、所述前壁(605)和所述加强凸片(601)中的切口在组装中提供与所述焊接框架(Q)的所述竖向型材(1)和所述水平型材(2)的配装。
10.根据权利要求8或9所述的结构，其特征在于，所述深度型材(6)直接螺栓连接在所述焊接框架(Q)的所述顶点上，从而配装在所述竖向型材和所述水平型材的所述配装凸片(102)上。
11.根据权利要求8或9所述的结构，其特征在于，所述深度型材(6)直接焊接在所述焊接框架(Q)的所述顶点上，从而配装在所述竖向型材和所述水平型材的所述配装凸片(102)上。
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