NO312987B1

NO312987B1 - A connection between structural parts of a frame structure and a device for enclosure where said connection is included

Info

Publication number: NO312987B1
Application number: NO20002622A
Authority: NO
Inventors: Ronald Hansen; Jim Robin Hjortdal; Jarle Spidsoe; Oeyvind Haastoe; Arvid Grimstvedt
Original assignee: Norsk Hydro As
Priority date: 2000-05-22
Filing date: 2000-05-22
Publication date: 2002-07-22
Also published as: AU2001274682A1; NO20002622L; NO20002622D0; WO2001091529A1

Description

Foreliggende oppfinnelse relateres til en forbindelse mellom konstruksjonsdeler i en rammekonstruksjon, samt en anordning for benyttelse av forbindelsen. Mer spesielt relateres oppfinnelsen til en ny og forenklet sammestilling av kapslinger så som skap for opptagelse av elektriske installas-joner m.m. The present invention relates to a connection between construction parts in a frame construction, as well as a device for using the connection. More particularly, the invention relates to a new and simplified alignment of enclosures such as cabinets for recording electrical installations, etc.

Det er i markedet kjent kapslinger som består av et rammeverk som er kledd med plater. En ulempe med dagens løsninger er at det gjeme inngår en rekke skrueforbindelser mellom de enkelte rammedelene, samt mellom rammen og en ytre platekledning. Slike kapslinger består gjerne av mange komponenter som videre innebærer tilsvarende lang montasjetid og dertil hørende kostnader. Et annet problem med strukturelle skrueforbindelser er at de kan utsettes for prohibitivt store skjærkrefter. There are enclosures known in the market that consist of a framework that is covered with plates. A disadvantage of today's solutions is that it includes a number of screw connections between the individual frame parts, as well as between the frame and an outer plate cladding. Such enclosures usually consist of many components, which further involve a correspondingly long assembly time and associated costs. Another problem with structural screw connections is that they can be subjected to prohibitively large shear forces.

FR 2770045 viser et skap som er bygget opp av rør med firkantet tverrsnitt, og hvor hjørneelementer eller 3-dimensjonale knutepunkt omfatter ender hvorpå rørene tres. Låseskruer kan skrus gjennom rørene og inn i hjørneelementenes ender. Veggelementer kan anbringes på skapets sider. Denne løsningen vil kunne innebære forholdsvis kort sammenstillingstid, men hjørneelementene som omfatter fremspring langs tre akser, vil innebære høye produksjonskostnader enten de støpes, sveises eller tildannes på annen måte. Et problem ved støpte knutepunkt er at de gjerne formes med en viss slippvinkel som et ledd i støpeprosessen. Slippvinkelen vil innebære at endene får en svak konisk form, hvilket medfører at forbindelsen med det utenpåliggende rør kan bli ustabil. FR 2770045 shows a cabinet which is built up of pipes with a square cross-section, and where corner elements or 3-dimensional junctions include ends on which the pipes are threaded. Locking screws can be screwed through the pipes and into the ends of the corner elements. Wall elements can be placed on the sides of the cabinet. This solution could involve a relatively short assembly time, but the corner elements, which include projections along three axes, would involve high production costs, whether they are cast, welded or formed in another way. A problem with cast junctions is that they are often shaped with a certain release angle as part of the casting process. The drop angle will mean that the ends take on a slightly conical shape, which means that the connection with the external pipe can become unstable.

Med foreliggende oppfinnelse er det kommet frem til en forbindelse mellom konstruksjonsdeler i en rammekonstruksjon, samt ertanordning for benyttelse av forbindelsen hvor de ovennevnte ulemper kan unngås. I samsvar med oppfinnelsen inngår konstruksjonsdeler som kan tilvirkes med enkle produksjonsteknikker, primært ekstrudering og kapping. Videre kan sammenstillingsoperasjonen forenkles, samtidig som montasjetiden kan reduseres til et minimum. With the present invention, a connection between construction parts in a frame structure has been arrived at, as well as a pea device for using the connection where the above-mentioned disadvantages can be avoided. In accordance with the invention, construction parts are included that can be manufactured with simple production techniques, primarily extrusion and cutting. Furthermore, the assembly operation can be simplified, while the assembly time can be reduced to a minimum.

Disse og ytterligere fordeler kan oppnås med oppfinnelsen slik den er definert i de vedføyde krav 1-10. These and further advantages can be achieved with the invention as defined in the appended claims 1-10.

Oppfinnelsen skal i det etterfølgende beskrives ved hjelp av figurer og eksempel hvor: In the following, the invention shall be described with the help of figures and examples where:

Fig. la viser en kapsling i form av et skap, sett forfra, Fig. la shows an enclosure in the form of a cabinet, seen from the front,

Fig. lb viser samme kapsling som i Fig. la, sett fra siden, Fig. lb shows the same casing as in Fig. la, seen from the side,

Fig. 2 viser et snitt gjennom en bunnramme i en kapsling, sett ovenfra, Fig. 2 shows a section through a bottom frame in an enclosure, seen from above,

Fig. 3 viser et snitt gjennom A-A kapsling som angitt i Figur 2, Fig. 3 shows a section through A-A enclosure as indicated in Figure 2,

Fig. 4a viser i snitt detaljer ved en side av en kapsling, Fig. 4a shows in section details on one side of an enclosure,

Fig. 4b viser en forstørret detalj angitt i Fig. 4a, Fig. 4b shows an enlarged detail indicated in Fig. 4a,

Fig. 4c viser en annen forstørret detalj angitt i Fig. 4a, Fig. 4c shows another enlarged detail indicated in Fig. 4a,

Fig. 5a viser forstørret et snitt av et hjømeprofil ved en forbindelse angitt i Fig. 2, Fig. 5a shows an enlarged section of a hip profile at a connection indicated in Fig. 2,

Fig. 5b viser et snitt gjennom en forminsket variant av profilet som vist i Fig. 5a, Fig. 5b shows a section through a reduced variant of the profile as shown in Fig. 5a,

Fig. 5c viser i perspektiv hjørneprofilet som vist i Fig. 5b, Fig. 5c shows in perspective the corner profile as shown in Fig. 5b,

Fig. 6 viser et snitt av et stenderprofil som angitt i Fig. 2, Fig. 6 shows a section of a stud profile as indicated in Fig. 2,

Fig. 7 viser forstørret et snitt av et avslutningselement som vist i Fig. 2, Fig. 7 shows an enlarged section of a closing element as shown in Fig. 2,

Fig. 8 viser et snitt av et mellomprofil, Fig. 8 shows a section of an intermediate profile,

Fig. 9 viser et snitt av et avslutningselement for bruk sammen med mellomprofilet vist i Fig. 8. Figur la viser en kapsling i form av et skap 1, med en topp 4 en bunn 7 og en dør 2. Døren kan være utstyrt med en låsemekanisme 3. Som vist i figur la omfatter skapet i tillegg sidekanter 5 og 6. I figur lb vises skapet fra siden, hvor det er angitt et sidepanel 8. Skapet er bygget opp av en bunnramme og en toppramme med vertikale stendere som forbinder disse to rammer. Stenderne er anbragt i skapets hjørner. Fig. 9 shows a section of an end element for use together with the intermediate profile shown in Fig. 8. Figure la shows an enclosure in the form of a cabinet 1, with a top 4, a bottom 7 and a door 2. The door can be equipped with a locking mechanism 3. As shown in figure la, the cabinet also includes side edges 5 and 6. In figure lb, the cabinet is shown from the side, where a side panel 8 is indicated. The cabinet is made up of a bottom frame and a top frame with vertical studs that connect these two frames. The uprights are placed in the corners of the cabinet.

I figur 2 vises et snitt gjennom bunnrammen, sett ovenfra. I figuren inngår fire hjørnekonstruksjoner som i dette eksempelet er identiske, og her beskrives derfor bare ett utvalgt hjørne. Hjørnet 20 omfatter et hjørneprofil 21, som har en vertikal utstrekning tilsvarende bunnrammens høyde. Hjømeprofilet 21 er vist i separate figurer 5a-c, hvor 5a viser i forstørret målestokk et hjørneprofil. I figur 5b vises et snitt gjennom hjømeprofilet i en noe mindre målestokk, hvor det også er vist skjematisk et festemiddel i form av en skrue 24. Figur 5c viser hjømeprofilet i perspektiv. Figure 2 shows a section through the bottom frame, seen from above. The figure includes four corner constructions which in this example are identical, and therefore only one selected corner is described here. The corner 20 comprises a corner profile 21, which has a vertical extent corresponding to the height of the bottom frame. The ridge profile 21 is shown in separate figures 5a-c, where 5a shows on an enlarged scale a corner profile. Figure 5b shows a section through the hip profile on a somewhat smaller scale, where a fastening means in the form of a screw 24 is also schematically shown. Figure 5c shows the hip profile in perspective.

Hjørnet omfatter videre en stenderprofil 22 som rager oppad og er bestemmende for kapslingens vertikale utstrekning. Stenderprofilet 22 er vist i forstørret målestokk i figur 6. Hjømekonstruks-jonen omfattter videre et avslutningselement 23 som danner en ytre avslutning av hjørnet. Avslutningselementet 23 er vist i forstørret målestokk i figur 7. The corner also includes a stud profile 22 which projects upwards and determines the enclosure's vertical extent. The stud profile 22 is shown on an enlarged scale in figure 6. The hjøme construction also includes a closing element 23 which forms an outer closing of the corner. The closing element 23 is shown on an enlarged scale in Figure 7.

Hjørnekonstruksjonen 20 som vist i figur 2 vil danne en stiv forbindelse mellom rammedeler som står vinkelrett på hverandre langs tre akser. Hjømeprofilet 21 omfatter fremspring 33, 34 som samvirker med delvis lukkede spor 35, 36 i stenderprofilet 22. Denne forbindelsen låses ved at festemiddel 24, her vist som en gjenget skrue som samvirker med gjenger i hjømeprofilet, tvinges til inngrep mot stenderprofilet 22. Det skal forstås at også andre festemidler kan benyttes, så som en kile eller tilsvarende som kan opprette et strekk mellom hjømeprofilet og stenderprofilet. Hjøme-profilet 21 omfatter forbindelsesender 37 og 38 som danner forbindelse mellom hjørnekonstruks-jonen 20 og hule rarnmeelementer 39 og 40, som på tilsvarende vis er forbundet med et annet hjørne i dette eksempelet. Som det fremgår av figuren omfatter rammen ytterligere to rarnmeelementer, 45 og 47. The corner structure 20 as shown in Figure 2 will form a rigid connection between frame parts which are perpendicular to each other along three axes. The riser profile 21 includes projections 33, 34 which cooperate with partially closed grooves 35, 36 in the riser profile 22. This connection is locked by the fastening means 24, shown here as a threaded screw that cooperates with threads in the riser profile, being forced to engage against the riser profile 22. it is understood that other fasteners can also be used, such as a wedge or similar that can create a stretch between the hip profile and the stud profile. The height profile 21 comprises connecting ends 37 and 38 which form a connection between the corner construction 20 and hollow channel elements 39 and 40, which are similarly connected to another corner in this example. As can be seen from the figure, the frame includes two further frame elements, 45 and 47.

Forbindelsesendene (se figur 5a) kan hensiktsmessig være utstyrt med uttagninger 41, 42, 43, 44 for å bevirke at forbindelsen med rammeelementene 39, 40 kan gjøres stabil. En stabil forbindelse kan opprettes ved at rammeelementene som er hule tres inn på endene 37 og 38, hvorpå rammeelementene deformeres slik at en del av dets materiale klemmes inn i uttagningene 41, 42, 43, 44. Denne forbindelsen er skjematisk vist i figur 3 som er et snitt gjennom A-A i figur 2. I figuren vises rammeelementet 45 fra innsiden, hvor en deformasjon av dette for låsing til forbindelsesenden til et hjørneprofil er indikert ved henvisning 46 (se også figur 2). I alt er indikert fire derformasjonspunk-ter for hver forbindelse mellom forbindelsesende og rammeelement. The connection ends (see figure 5a) can suitably be equipped with recesses 41, 42, 43, 44 to ensure that the connection with the frame elements 39, 40 can be made stable. A stable connection can be created by threading the frame elements which are hollow onto the ends 37 and 38, after which the frame elements are deformed so that part of its material is squeezed into the recesses 41, 42, 43, 44. This connection is schematically shown in figure 3 as is a section through A-A in Figure 2. The figure shows the frame element 45 from the inside, where a deformation of this for locking to the connecting end of a corner profile is indicated by reference 46 (see also Figure 2). A total of four deformation points are indicated for each connection between the connection end and the frame element.

Figur 3 viser videre et snitt av rammeelementene 40 og 47. Det skal bemerkes at snittet som vises i figur 3 er begrenset oppad i vertikal retning som antydet med en kurvet avslutningslinje. Et snitt av rammeelementet 47 er angitt i forstørret utgave i figur 4b. Rammeelementene forbinder konstruksjonens hjørner som tidligere beskrevet. I tillegg er rammeelementene utstyrt med midler for befestigelse av sidepaneler 8 og innredningsmessige detaljer (ikke vist). Sidepanelet 8 som kan bestå av to plater 51, 52 som er bukket ved sine kanter og anordnet i hverandre. Den ytre platen 51 kan ha en nedre avslutning i form av en leppe 53 som opptas av uttagningen 48 i rammeelementet 47. Midlene 49 og 50 for befestigelse av en innredning, omfatter tradisjonelle delvis lukkede spor hvori det for eksempel kan tres inn festemidler med T-formet hode (ikke vist). Figure 3 further shows a section of the frame elements 40 and 47. It should be noted that the section shown in Figure 3 is limited upwards in the vertical direction as indicated by a curved end line. A section of the frame element 47 is shown in an enlarged version in Figure 4b. The frame elements connect the construction's corners as previously described. In addition, the frame elements are equipped with means for attaching side panels 8 and interior details (not shown). The side panel 8 which can consist of two plates 51, 52 which are bent at their edges and arranged in each other. The outer plate 51 can have a lower end in the form of a lip 53 which is taken up by the recess 48 in the frame element 47. The means 49 and 50 for fastening a decoration comprise traditional partially closed slots into which, for example, fasteners with T- shaped head (not shown).

I figur 4a vises flere detaljer ved en side av en kapsling. Som tidligere vist omfatter siden et sidepanel 8 bestående av en ytre plate 51 og en indre plate 52, samt et rammeelement 47. Øverst omfatter siden et ytterligere rammeelement 54, se også figur 4c. Rammeelementet 54 kan omfatte midler 56 og 57 for befestigelse av innredning, analogt det ovenfor beskrevne. Som det fremgår av figur 4a, kan sidepanelet festes til rammeelementet 54 ved et festemiddel 55, som for eksempel en skrueforbindelse. Det skal forstås at også andre typer festemiddel så som nagling, liming, sveising kan komme til anvendelse. Figure 4a shows several details on one side of an enclosure. As previously shown, the side comprises a side panel 8 consisting of an outer plate 51 and an inner plate 52, as well as a frame element 47. At the top, the side comprises a further frame element 54, see also Figure 4c. The frame element 54 can comprise means 56 and 57 for attaching furnishings, analogous to that described above. As can be seen from figure 4a, the side panel can be attached to the frame element 54 by a fastening means 55, such as a screw connection. It should be understood that other types of fasteners such as riveting, gluing, welding can also be used.

Hjømeforbindelsen 20 som vist i figur 2 omfatter videre et avslutningselement 23, som skal beskrives nærmere ved henvising til figur 2 og 7. Avslutningselementet omfatter en ytre krummet flate 70 som danner en tett avslutning mellom de sidepaneler som er tilliggende hjørnet. I figur 2 er kun vist ett sidepanel 8 tilliggende hjømekonstruksjonen 20, det andre er fjernet for å belyse øvrige detaljer. Det skal forstås at avslutningselementet forløper hovedsakelig i hele kapslingens vertikal-retning, mellom dens topp og bunn. Som vist i figur 7 omfatter avslutningselementet 23 to fremspring 71, 72 som er utstyrt med en vulst 73, 74 ved sine ender. Fremspringene med vulster samvirker med fremspring 75, 76 i stenderprofilen 22 (figur 6) på en slik måte at avslutningselementet enkelt presses til inngrep med stenderprofilen ved sammenstilling av kapslingen. Som vist i figur 2 er avslutningeselementet 23 beliggende med et fremspring som forløper inn over kanten av sidepanelet 8, og danner en tettende forbindelse mot dette. The hip connection 20 as shown in Figure 2 further comprises a closing element 23, which shall be described in more detail with reference to Figures 2 and 7. The closing element comprises an outer curved surface 70 which forms a tight closure between the side panels adjacent to the corner. In Figure 2, only one side panel 8 adjacent to the roof structure 20 is shown, the other has been removed to illuminate other details. It should be understood that the termination element extends mainly in the entire enclosure's vertical direction, between its top and bottom. As shown in figure 7, the closing element 23 comprises two projections 71, 72 which are equipped with a bead 73, 74 at their ends. The protrusions with beads interact with protrusions 75, 76 in the stud profile 22 (figure 6) in such a way that the closing element is simply pressed into engagement with the stud profile when assembling the enclosure. As shown in Figure 2, the closing element 23 is situated with a projection which extends over the edge of the side panel 8, and forms a sealing connection thereto.

I ovennevnte beskrivelse er det tatt utgangspunkt i å beskrive konstruksjonens bunnramme samt dens vertikale oppbygning. Det skal imidlertid forstås at konstruksjonen også omfatter en toppramme (ikke vist) som i prinsippet har samme konstruksjonsmessige oppbygning som bunnrammen. In the above description, the starting point is to describe the construction's bottom frame and its vertical structure. However, it should be understood that the construction also includes a top frame (not shown) which in principle has the same constructional structure as the bottom frame.

Dersom det skal bygges kapslinger av store dimensjoner, kan det benyttes et mellomstenderprofil 87 som vist i figur 8. Mellomstenderprofilet har samme funksjon som det tidligere stenderprofilet og rager da hovedsakelig i hele kapslingens vertikale utstrekning, men innebærer at det kan dannes en plan forbindelse mellom to tilstøtende sidepaneler. I figuren er det vist et snitt av mellomstenderprofilet, sett ovenfra, hvor delvis lukkede spor 35' og 36' samvirker med fremspringene 33 og 34 på et hjørneprofil 21, på tilsvarende vis som beskrevet i forbindelse med stenderprofilet 22. I tillegg omfatter mellomstenderprofilet ytterligere delvis lukkede spor 35" og 36" som samvirker med et andre hjørneprofil som er tilsvarende det tidligere viste hjømeprofilet og anordnet med fremspring som samvirker med sporene. If enclosures of large dimensions are to be built, an intermediate stud profile 87 can be used as shown in Figure 8. The intermediate stud profile has the same function as the previous stud profile and then mainly projects over the entire vertical extent of the enclosure, but means that a flat connection can be formed between two adjacent side panels. The figure shows a section of the intermediate strut profile, seen from above, where partially closed grooves 35' and 36' cooperate with the protrusions 33 and 34 on a corner profile 21, in a similar way as described in connection with the strut profile 22. In addition, the intermediate strut profile further partially comprises closed grooves 35" and 36" which interact with a second corner profile which is similar to the previously shown hip profile and arranged with protrusions which interact with the grooves.

Figur 9 viser i snitt et avslutningselement 80 med fremspring 81, 82 tilordnet vulster 83, 84. Fremspringene med vulster samvirker med fremspring 85 og 86 i mellomstenderprofilet (se figur 8). Figure 9 shows in section an end element 80 with projections 81, 82 assigned to beads 83, 84. The projections with beads interact with projections 85 and 86 in the intermediate strut profile (see Figure 8).

På samme vis som beskrevet for avslutningselementet 23 har avslutningselementet en slik utstrekning at det forløper inn over endene på tilliggende sidepaneler (ikke vist). Ved benyttelse av mellomstenderprofilet som beskrevet ovenfor, vil det kunne bygges kapslinger av ulik form og utstrekning. In the same way as described for the closing element 23, the closing element has such an extent that it extends over the ends of adjacent side panels (not shown). By using the intermediate stud profile as described above, it will be possible to build enclosures of different shapes and extents.

Det skal forstås at alle strukturelle elementer som inngår i kapslingen, så som hjørneprofil, stenderprofil, mellomstenderprofil, sidepanel med indre og ytre plate, rarnmeelementer, avslutningselement, samt toppdeksling og evt. bunnplate kan tildannes av aluminium eller en aluminiumslegering. Alle profilerte elementer kan hensiktsmessig tildannes ved ekstrudering av aluminium, og etterfølgende kapping til ønsket lengde. Kapslingens ytre, synlige flater kan overflatebehandles i samsvar med kjente teknikker. It should be understood that all structural elements included in the enclosure, such as corner profile, upright profile, intermediate upright profile, side panel with inner and outer plate, groove elements, end element, as well as top cover and possibly bottom plate can be made of aluminum or an aluminum alloy. All profiled elements can be suitably formed by extrusion of aluminium, and subsequent cutting to the desired length. The outer, visible surfaces of the enclosure can be surface treated in accordance with known techniques.

Montasjen av en kapsling med fire hjørner kan utføres som følger. The assembly of an enclosure with four corners can be carried out as follows.

Hjømeprofiler 21 settes sammen med rammedeler 39, 40, 45, 47. Det kan benyttes en pressbenk med et hydraulisk verktøy for å deformere rammedelene der de skal låses fast til hjømeprofilene. På dette vis kan fire hjørner forbindes og danne en topp- eller bunnramme. Hjøme profiles 21 are assembled with frame parts 39, 40, 45, 47. A press bench with a hydraulic tool can be used to deform the frame parts where they are to be locked to the hjøme profiles. In this way, four corners can be connected and form a top or bottom frame.

Stenderprofiler tres inn i bunnrammen og låses ved hjelp av festemidlet. Dernest kan topprammen tres ned på stenderprofilene og låses fast på tilsvarende vis som for bunnrammen. Stud profiles are threaded into the bottom frame and locked using the fastener. Next, the top frame can be threaded down onto the upright profiles and locked in place in the same way as for the bottom frame.

Sidepanelene kan eksempelvis tildannes av 2 og 3 mm Al-plater. Den indre platen kan beholdes ubehandlet/kromatert for å opprettholde god kontakt mot stender/ramme. (Blant annet for å hindre elektromagnetiske forstyrrelser på innvendige komponenter). Sidepanelene monteres ved at de settes ned i uttagningen i rammedelene i bunnrammen, og festes deretter i overkant. Derpå kan avslut-ningselementene monteres. Toppen eller taket legges på tilslutt og rager ned mot sidepanelenes øvre parti, slik at festemidlene her dekkes. The side panels can, for example, be made of 2 and 3 mm Al sheets. The inner plate can be left untreated/chromated to maintain good contact with the uprights/frame. (Among other things to prevent electromagnetic disturbances on internal components). The side panels are mounted by inserting them into the cut-out in the frame parts in the bottom frame, and then fixing them at the top. The closing elements can then be mounted. The top or roof is placed on the end and projects down towards the upper part of the side panels, so that the fasteners here are covered.

Claims

1. A connection between construction parts in a frame structure, comprising a corner profile (21) connected to at least one frame element (39), where the ridge profile (21) has fastening means that interact with a stud profile (22), characterized in that the fasteners consist of protrusions (33, 34) that engage with partially closed grooves (35, 36), as well as a fastener that causes a firm connection to be established between the hip profile (21) and the stud profile (22).

2.. Connection in accordance with claim 1, characterized by that the projections (33, 34) are arranged in the hip profile (21), while the partially closed grooves (35, 36) are arranged in the upright profile (22).

3. Connection in accordance with claim 1, characterized by that the fastener consists of a screw connection (24).

4. Connection in accordance with claim 1, characterized by that the stud profile (22, 87) can connect side panels (8) placed normally on top of each other or located in the same plane.

5. Connection in accordance with claim 1, characterized in that the hip profile is assigned to a frame element (45) in that this is threaded on the outside of one end of the hip profile, and further locked against this by deformation (46).

6. Connection in accordance with claim 1, characterized by that the hip profile (21) consists of an extruded profile.

7. Device for encapsulation where the compound specified in claims 1-6 is included, characterized in that the connection with associated rail members includes means for retaining side panels (8).

8. Device by enclosure in accordance with claim 7, characterized by that side panels (8) adjacent to each other are connected to a closing element (23, 80).

9. Device by enclosure in accordance with claim 8, characterized by that the closing element (23, 80) is attached to the upright profile (22, 87) by means of a snap-on coupling.

10. Device by enclosure in accordance with claim 7, characterized by that the side panels (8) can be formed by an inner (52) and an outer (51) plate.