專利名稱：由通過螺釘連接的成形件構成的型鋼機架的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種由相互間通過固定螺釘連接的成形件構成的型鋼機架，這些成形件具有一個包括至少三個同向折彎部段的斷面形狀，其中，這些成形件通過其構成機架棱角的端部相互搭接地設置。
如從US 4 114 336中已知的那樣，對于一個這類機架特別重要的是其結構要具有一個高強度，尤其是在拼角處要有較高的強度，因為這種機架設計得相當高并可能要裝入一些沉重的裝置。此外例如對于開關柜機架可能要求這種機架在配有沉重開關裝置的情況下運輸。因此要特別重視這種機架的棱角處的連接。
已知許多制造這類型鋼機架的傳統結構，這些結構對于構造一些單個(浮裝)開關柜或一些開關設備的多配電柜形式的機架是必需的。
許多已知的用于上述類型機架的結構都是從采用不同的適當斷面形狀來考慮的，其中，首先由一些成形件制成具有一種斷面形狀的側面框架，接著將兩個這樣的側面框架通過具有另一種斷面形狀的橫梁連接成最終的機架。由此可以實現例如提供一個較大的接觸面用于在側面支承所述框架的側壁，而通過設置這些橫梁在很大程度上保證了機架或結構框架的穩定性。
對于所期望達到的機架強度或穩定性而言，這些成形件在機架棱角處的連接是之關重要。對此不僅已知一些可拆卸的連接方式而且也已知一些不可拆卸的連接方式。同樣也已知一些用于連接所述成形件的可拆卸式的連接。對此上述US 4 114 336提出了一種直接相互連接所述成形件的方法。
與此相對，在DE 299 23 458 U1中建議，通過一個簡單的由鋼板制成的角鋼改善所述在一個機架棱角處對接的成形件之間的連接，該角鋼分別通過兩個夾緊元件(螺釘、鉚釘)與每個成形件連接。為了盡可能抗彎曲或抗變形地構成連接，在所述角鋼和成形件上均加工出漏斗形拉伸體，一些螺釘孔位于其中心。由此不僅在擰緊所述夾緊部件時使所述構件相互對準，而且達到有效的在拼角處形成廣泛地剛性連接的形狀連接。
顯然，將所述成形件直接連接成一個機架棱角具有省去一些附加角鋼的優點，但是不能相應地滿足上述要求。
本發明所要解決的技術問題是，創造一種通過螺釘連接的型鋼機架，該型鋼機架在整個外表面上在成形件之間的連接處都是平齊過渡的。以保證形成一個光滑的外表面。
上述技術問題通過本發明的下列特征得以解決-將所述成形件設計成一些具有第一斷面形狀的框架構件和一些具有第二斷面形狀的橫梁，-由所述框架構件組裝成一個側面框架，該側面框架具有一些位于框架平面里的外側部段，-兩個側面框架通過一些橫梁相互連接，-所述外側部段在這些框架構件的端部上設有一個斜切棱邊，-在每個框架構件的第一端部上設置一個從斜切棱邊凸出的向內折彎的固定連接板，該固定連接板帶有一些用于安裝固定螺釘的孔-每個框架構件在第一端部上都設有至少一個凸伸出的插接凸舌并在其第二端部上設有一個用于插入一個與該框架構件連接的另一框架構件的插接凸舌的縫隙以及在其兩個端部上都設有一些用于插入所述橫梁的插接凸舌的縫隙，-所述橫梁在兩個端部上都具有一些向里折彎的、用于與所述框架構件連接的固定連接板，在這些固定連接板上設有一些用于安裝固定螺釘的孔。
通過所述斜切棱邊與固定連接板的組合達到使通過螺釘連接的機架具有一個特別高的強度。在此保留了目前已知機架的優點。在這方面屬于利用已知和熟悉的斷面形狀。但是在本發明的范圍里這些斷面形狀具有不同結構的端部，這些在框架構件上的端部是非對稱的。在這方面按照本發明的一個優選的擴展設計具有下列特征-所述側面框架的框架構件均具有一個位于側面框架的內邊緣處的、連接在所述外側部段上的內側端部部段，-一個朝向型鋼機架的內部空間的外側端部部段位于所述側面框架的外邊緣處，
-所述外側部段和外側端部部段通過一個中間部段連接，-所述用于一個待連接框架構件的插接凸舌和縫隙設置在內側端部部段上，-一些用于嵌接所述橫梁的插接凸舌的縫隙位于外側端部部段中，-一些供所述橫梁的固定連接板的固定螺釘穿過用的通孔位于所述中間部段上。
為了將位于所述橫梁端部的固定連接板連接到所述框架構件上可以采用不同的適當設置結構。但是將所述外側端部部段在框架構件的兩端部處與所述橫梁的固定連接板的寬度相對應地縮短設計，這一方式已經被證實是特別有利的。以這種方式可以采用一些結構簡單的、即平行地彎折的固定連接板。
通過本發明的另一擴展設計不僅簡化了所述側面框架的制造過程，而且明顯地提高了框架拼角處的強度。這一目的可以通過下述方式達到，即，所述斜切棱邊截止于所述框架構件的外側部段的長棱邊前并且在從這些斜切棱邊向所述內側端部部段和向所述中間部段的過渡區上設有一些直角臺階式形狀元件，將這些臺階式形狀元件設計為在第一端部上的一些凹缺和在所述第二端部上的一些凸伸部段，因此構成了一些用于相互支承兩個待連接框架構件的支承面。因為這些支承面位于所述框架構件的長棱邊旁邊，因而要求這些支承面相互間盡可能地間隔遠一些，因此它們才能有效地支撐所述固定螺釘，以保證所述框架拼角處的穩定性。
為了在采用一般厚度的鋼板來加工所述框架構件和橫梁時也能實現具有盡可能大的承重能力的螺釘連接，本發明建議，在所述側面框架的框架構件的彎折固定連接板和所述橫梁的彎折固定連接板上均設置一些用于安裝固定螺釘的帶有凸臺的孔。此外，將所述固定連接板的支承面中的通孔有利地設計成一些帶有沉槽的孔。
如已經闡述過的那樣，為了達到本發明的目可以采用一些熟知的斷面形狀，但是這些斷面形狀具有特殊結構的端部。同時在本發明的范圍內，所述橫梁具有兩個互成直角的主部段以及連接在這兩個主部段上的端部部段，其中，每個主部段在兩端部處具有一個凸伸出的向內彎折的固定連接板，而所述端部部段在每一個端部上各設有一個插接凸舌。按照本發明構成的型鋼機架尤其適用于作為一個開關柜的結構框架或作為一些多配電柜形式的開關設備的機架，因為在這方面其獨特的性能有效地起作用。
為了更好地理解本發明下面借助于一個優選的、但并不限制保護范圍的實施方式詳細闡述本發明。
圖1以一個立體圖示出了按照本發明的型鋼機架的基本結構。
圖2表示圖1所示的型鋼機架后部的左下方機架棱角的局部示意圖。
圖3表示對應于圖1的位于右后方和右前方的機架棱角的局部示意圖。
圖4表示圖1所示機架的一個側面框架的一個框架構件的展開圖。
圖5表示由按照圖4所示的展開件制造出來的框架構件的俯視圖。
圖6表示由按照圖4所示的展開件制造出來的框架構件的正視圖。
圖7表示由按照圖4所示的展開件制造出來的框架構件的側視圖。
圖8表示按照圖1所示的機架的一個橫梁的展開圖。
圖9表示由按照圖8所示的展開件制造出來的橫梁的俯視圖。
圖10表示由按照圖8所示的展開件制造出來的橫梁的正視圖。
圖11表示由按照圖8所示的展開件制造出來的橫梁的側視圖。
圖12示出一些用于自攻螺釘的凸臺(Durchzüge)的實施方式。
圖1示出了按照本發明的型鋼機架1的基本結構。該型鋼機架1由兩個側面框架2和四個橫梁3組成，為了組成(頂部的)機架棱角8，9，10，11以及(底部的)機架棱角12，13，14，15將這些框架和橫梁相互連接起來。
圖2示出了對應于圖1的機架棱角14，即圖1所示的型鋼機架1的底部左后方機架棱角，而且是從型鋼機架內部看過去所觀察到的。一個水平的框架構件16和一個豎直的框架構件17在該機架棱角14處通過一個橫梁3連接。在所述側面框架2的框架構件16和17的連接位置處可以看到框架構件17的一個向內彎折的固定連接板18，該固定連接板18貼靠在框架構件16的一個外側部段4的內側面上。所述固定連接板18是從一個斜切棱邊25延伸出來的，該斜切棱邊與所述待連接的框架構件的一個斜切棱邊26平行地相對置。該固定連接板18具有一些帶有凸臺20的孔19，一些自攻螺釘39旋進這些孔中。
所述橫梁3具有兩個固定連接板21，22，它們以相同的方法設有一些孔23和附屬的凸臺24。這兩個固定連接板21，22同樣向內彎折并貼靠在所述側面框架2的框架構件16和17的中間部段7上并與它們通過螺釘固定連接。
圖3示出了對應于圖1的機架棱角13，它位于底部的右前處，而且是從外面看過去所觀察到的。一個水平框架構件16與一個豎直框架構件17在該機架棱角13處通過一個橫梁3連接。在所述側面框架2的框架構件16，17的連接位置處可以看到斜切棱邊25和26，在它們后面所述水平框架構件16的不可見的已折彎的固定連接板18貼靠在垂直框架構件17上并與該豎直框架構件通過自攻螺釘39相連接。所述橫梁3的不可見的固定連接板同樣折彎并以上述方式在里面貼靠在框架構件16和17的中間部段上。在這里也通過一些自攻螺釘3達到固定連接的目的。
圖4表示一個按照本發明的側面框架2的框架構件16的展開圖。該框架構件16具有非對稱結構的端部31和32。在第一個端部31處所述斜切棱邊25位于外側部段4上，該斜切棱邊具有從自身延伸出或凸伸出的固定連接板18。該固定連接板具有一些帶有凸臺24的孔23。此外，圖4還示出了一個插接凸舌27，它在組裝型鋼機架1時插入到待連接的框架構件17的一個縫隙28中以用于導引和定位所述構件。由于框架構件16的端部31和32是非對稱結構這個縫隙28位于第二個端部32上。此外，在第一個端部31上設有一些用于安裝與一個橫梁3連接的固定螺釘的沉槽通孔40和一些縫隙38用于容納所述橫梁3的插接凸舌37。
第二個端部32具有上述提到的斜切棱邊26，該斜切棱邊26在組裝兩個框架構件16，17時與斜切棱邊25相對置。此外，在這個端部上具有一些用于安裝固定螺釘39的配有沉孔的通孔40和一些用于插入所述橫梁3的插接凸舌37的縫隙38。
由按照圖4所示的平面板金件以公知的方法通過折彎或型壓加工出一個框架構件16，在圖5，6，7中從分別互相成直角的視圖角度表示出了該框架構件。在型壓或折彎過程中形成上述外側部段4、一個相鄰的內側端部部段5、一個外側端部部段6以及一個連接外側部段4與外側端部部段6的中間部段7，這些部段都同向成直角地相繼鄰接并最好具有如圖7所示的勻稱比例。
圖5表示由圖4所示展開件制造出來的一個側面框架2的框架構件16的俯視圖，其中，為了使視圖清晰起見，只示出了在視圖中可清楚看見的部分。在這個視圖中沒有示出的部分在其它視圖(圖4，6和7)中可以清楚地看到。在第一個端部31的外側部段4上設有已折彎的固定連接板18。在所述中間部段7上具有一些用于安裝用于與所述橫梁3連接的固定螺釘39的沉槽通孔40。此外，這個視圖還示出了位于內側端部部段5上的上述已提到的插接凸舌27和縫隙28。具有斜切棱邊26的第二個端部32具有一些已經提到過的用于安裝固定螺釘39的沉槽通孔40。
圖6從內部示出由圖4所示的展開件制造出來的框架構件16的正視圖。在這里尤其可以清楚地看到帶有斜切棱邊25和26的外側部段4和從斜切棱邊25凸伸出來的固定連接板18。同時也示出了所述一些具有凸臺20的孔19在固定連接板18上的位置和一些通孔40的位置。此外，作為所述端部31和32的主要特征還示出了上述一些臺階式結構的設置和形狀。這些臺階式形狀元件都是從所述外側部段4的長棱邊29和30上成形出來，由此相應地縮短了所述斜切棱邊25和26的長度。在此，將這些臺階式形狀元件設計為在所述端部31上的一些凹缺33和34和在所述端部32上的一些凸伸部段35，36。在拼接所述框架構件16和17時所述長棱邊29旁的第一端部上的凸伸部段35與所述框架構件17的第二端部32上的凹缺33相互嵌接。同樣位于所述長棱邊30旁的凸伸部段36與所述凹缺34相互嵌接。通過這些臺階式的形狀元件構成了一些用于支承各相互連接的框架構件的支承面，這些臺階式的結構有效地加固了通過一些固定螺釘39連接的框架構件16和17之間的連接。
此外，圖6還示出了從內側端部部段5凸出的插接凸舌27和一些設置在外側端部部段上的用于插接所述橫梁3上的凸舌37的縫隙38。該外側端部部段6在兩個端部31，32處對應于所述橫梁3的固定連接板21和22的寬度縮短地構成，由此可以將這些固定連接板21，22直接安置在所述框架構件16，17的中間部段7上并固定在那里。
圖7表示由按照圖4所示的展開件加工出來的側面框架2的框架構件的側視圖。向內彎折的具有一些孔19和包圍這些孔的凸臺20的固定連接板18能夠實現與一些待連接的框架構件平齊地連接，其中，所述插接凸舌27在組裝時使與所連接的框架構件的導引和定位更加容易并在已組裝好的狀態下有助于提高機架的穩定性。
圖8示出了按照本發明的一個橫梁3的展開圖。在該橫梁3上在兩端設有一些固定連接板21和22，它們在最終狀態下是被折彎的，以用于嵌接到所述側面框架2中。在這些固定連接板21，22中設有一些用于安裝自攻螺釘39的孔23，并帶有包圍這些孔的凸臺24，以便于能夠在所述中間部段7中建立與所述框架構件16，17的連接，如同前面已闡述的那樣。
此外，所述橫梁3具有一些插接凸舌37，它們被插入到所述框架構件16，17的縫隙38中，以便于在裝配時達到準確定位并保證機架在已裝配好的情況下在拼角處具有較高的強度。
圖9表示由按照圖8所示的展開件制造出來的橫梁3的俯視圖。在這里為了視圖清晰起見只示出了在這個視圖中清晰可見的且對于本發明來說重要的部分。該橫梁3在兩末端處具有一些向內彎折錯開一個材料厚度的固定連接板21，22，在這些固定連接板上帶有一些用于安裝自攻螺釘39的凸臺24。此外，該橫梁3還具有一些可插入到所述框架構件16，17的縫隙38中的插接凸舌37，如同已闡述過的那樣，以便于在裝配時達到準確定位并保證機架在裝配好的情況下在拼角處具有較高的強度。
圖10表示由按照圖8所示的展開件制造出來的橫梁3的正視圖。在這里為了視圖清晰起見也只示出了在這個視圖中清晰可見的且對于本發明來說重要的部分。該橫梁3在兩末端處具有一些折彎的固定連接板2 1和22，在這些固定連接板上設有一些用于安裝自攻螺釘39的孔23和凸臺24。此外，該橫梁3具有一些插接凸舌37，如前面已闡述過的，這些插接凸舌37插入到所述框架構件16，17的縫隙38中，以便于在裝配時達到準確定位并保證機架在配好的情況下在拼角處具有較高的強度。
為了表示橫梁3的斷面形狀圖11示出了一個端面圖，該橫梁由圖8所示的板金件制成。這個斷面形狀具有兩個相互垂直的主部段41和42以及從這些主部段延伸出來的端部部段43，44。所述固定連接板21位于內側的主部段42上，而所述固定連接板22是從外側的主部段41上延伸出來得到。與所述固定連接板18一樣，上述兩個固定連接板21，22向內彎折成錯開一個材料厚度，由此在所有的機架棱角8至15(見圖1)處形成平齊的過渡。
圖12以沿著圖10中直線XII-XII剖開的剖面圖示出了在已折彎的固定連接板21，22中的用于安裝自攻螺釘39的凸臺24的結構。這些凸臺24尤其是對于自攻螺釘而言是必需的，它們對于材料厚度較薄的框架構件也能達到將其充分固定的目的。
通過本發明提供了一種具有高的成形剛度的通過螺釘連接的型鋼機架，該型鋼機架在整個外表面上在成形件之間的連接處都是平齊過渡的。機架所具有的較高穩定性除了通過用于螺釘連接的被折彎的固定連接板來達到以外，還設有沖裁制成的插接凸舌形式的用于剛性支撐的附加元件。
權利要求
1.一種型鋼機架(1)，其由相互間通過固定螺釘連接的成形件構成，這些成形件具有一個包括至少三個同向折彎部段的斷面形狀，其中，這些成形件通過其構成機架棱角(8，9，10，11，12，13，14，15)的端部相互搭接地設置，其特征在于，-將所述成形件設計成具有第一種斷面形狀的框架構件(16，17)和具有第二種斷面形狀的橫梁(3)，-由所述框架構件(16，17)組裝成一個側面框架(2)，該側面框架具有一些位于一個框架平面里的外側部段(4)，-兩個側面框架(2)通過一些橫梁(3)相互連接，-所述外側部段(4)在所述框架構件(16，17)的端部(31，32)處設有一個斜切棱邊(25，26)，-在每個框架構件(16，17)的一個第一端部(31)上設置一個從斜切棱邊(25，26)凸伸出來的向內彎折的固定連接板(18)，該固定連接板(18)帶有一些用于安裝固定螺釘(39)的孔(19)，-每個框架構件(16，17)在所述第一端部(31)上設有至少一個凸伸出來的插接凸舌(27)，而在第二端部(32)上設有一個用于插入一個與所述框架構件(16，17)連接的另一個框架構件(16，17)的插接凸舌(27)的縫隙(28)，以及在所述兩個端部(31，32)上設有一些用于插入所述橫梁(3)的插接凸舌(37)的縫隙(38)，
-所述橫梁(3)在兩個端部處具有向內彎折的用于與所述框架構件(16，17)連接的固定連接板(21，22)，這些固定連接板設有一些用于安裝固定螺釘(43)的孔(23)。
2.如權利要求1所述的型鋼機架，其特征在于，-所述側面框架(2)的框架構件(16，17)具有一個位于該側面框架(2)的內邊緣處的、連接在所述外側部段(4)上的內側端部部段(5)，-一個朝向所述型鋼機架(1)的內部空間的外側端部部段(6)位于所述側面框架(2)的外邊緣處，-所述外側部段(4)和外側端部部段(6)通過一個中間部段(7)連接，-所述用于一個待連接框架構件(16，17)的插接凸舌(27)和縫隙(28)設置在所述內側端部部段(5)上，-一些用于嵌接所述橫梁(3)的插接凸舌(37)的縫隙(38)位于所述外側端部部段(6)中，-一些供所述橫梁(3)的固定連接板(21，22)的固定螺釘(39)穿過用的通孔(40)位于所述中間部段(7)上。
3.如權利要求2所述的型鋼機架，其特征在于，所述外側端部部段(6)在框架構件(16，17)的端部(31，32)處對應于所述橫梁(3)的固定連接板(21，22)的寬度縮短。
4.如上述任一項權利要求所述的型鋼機架，其特征在于，所述斜切棱邊(25，26)截止于所述框架構件(16，17)的外側部段(4)的長棱邊(31，32)前，并且在從這些斜切棱邊(25，26)向所述內側端部部段(5)和向所述中間部段(7)的過渡區段上設有直角臺階式形狀元件，這些臺階式形狀元件設計為在第一端部(31)上的一些凹缺(33，34)和在所述第二端部(32)上的一些凸伸部段(35，36)，因此構成了一些用于相互支承兩個待連接框架構件(16，17)的支承面。
5.如上述任一項權利要求所述的型鋼機架，其特征在于，在所述側面框架(2)的框架構件(16，17)的彎折固定連接板(18)和所述橫梁(3)的彎折固定連接板(21；22)上均設置一些用于安裝固定螺釘(39)的帶有凸臺(20，24)的孔(19，25)。
6.如上述任一項權利要求所述的型鋼機架，其特征在于，所述框架構件(16，17)和橫梁(3)上的用于安裝固定螺釘(39)的通孔(40)設計為一些帶有沉槽的孔。
7.如上述任一項權利要求所述的型鋼機架，其特征在于，所述橫梁(3)具有兩個互成直角的主部段(41，42)以及連接在這些主部段上的端部部段(43，44)，其中，每個主部段(41，42)在其兩端部處分別具有一個凸伸出的向里彎折的固定連接板(21，22)，而所述端部部段(43，44)在其每一端部上分別設有一個插接凸舌(37)。
8.一種如上述任一項權利要求所述的型鋼機架(1)的應用，其特征在于，該型鋼機架用來作為一個電氣開關設備的配電盤機架或作為一個開關柜的結構框架。
全文摘要
本發明涉及一種通過螺釘連接的型鋼機架(1)，其中，用于構成側面框架(2)的框架構件(16，17)的端部(31，32)是非對稱結構并具有斜切棱邊(25，26)。在其中一個端部(31)上設置一個從斜切棱邊(25)凸伸出的向內彎折的固定連接板(18)，該固定連接板(18)帶有一些用于安裝固定螺釘(39)的孔(19)。此外，在該第一端部(31)上具有一個插接凸舌(27)，而在另一個端部(32)上具有一個用于插入一個所連接的框架構件(17)的一個插接凸舌(27)的縫隙(28)。為了連接兩個側面框架(2)采用了一些橫梁(3)，這些橫梁在兩個端部上具有一些向內彎折的固定連接板(21，22)，用于貼靠在所述框架構件(16，17)上。這些固定連接板具有一些用于安裝自攻螺釘(39)的帶有凸臺(20，24)的孔(19，23)，這些螺釘延伸穿過所述框架構件(16，17)上的沉槽通孔(40)。
文檔編號H02B1/00GK1500301SQ02807683
公開日2004年5月26日 申請日期2002年4月4日 優先權日2001年4月20日
發明者羅爾夫－岡特·根澤爾, 丹尼爾·喬基姆, 伯恩德·利諾, 喬基姆, 利諾, 羅爾夫-岡特 根澤爾 申請人:西門子公司