Металлическая рама со статически неопределимым клином крепления особенно для каркаса электрической стойки

 

Изобретение относится к конструкциям металлических рам для электрических стоек. Металлическая рама, в частности, для электрической стойки содержит вертикальные элементы 12C конструкции, выполненные из профиля U-образного сечения, набор горизонтальных поперечин 14D, 16F, проходящих параллельно друг другу в направлении ширины и глубины стойки, и средства крепления для сборки упомянутых поперечин двух наборов с вертикальными элементами конструкции с образованием каркаса в форме прямоугольника. Каждый вертикальный элемент конструкции снабжен опорным средством, образованным четырьмя опорными поверхностями, предназначенными для взаимодействия с двумя поверхностями поперечин и их установки в требуемое положение и сопряжения форм для образования устройства крепления клином при крепком затягивании средства крепления. Средство крепления содержит винт, проходящий через отверстия поперечины и взаимодействующий со стопорной гайкой, прикрепленной к опорному средству. Резьбовое отверстие гайки сделано в центре симметрии четырех опорных поверхностей. Изобретение упрощает монтаж и повышает жесткость. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение касается металлической рамы, в частности, предназначенной для электрической стойки.

Известна металлическая рама, в частности, для электрической стойки, содержащая вертикальные элементы конструкции в форме штанг, выполненных из профиля U-образного сечения, первый набор горизонтальных поперечин, проходящих параллельно друг другу в направлении ширины стойки, второй набор поперечин, перпендикулярных поперечинам первого набора и проходящих в направлении глубины стойки, и средства крепления для сборки упомянутых поперечин двух наборов с вертикальными элементами конструкции с образованием каркаса в форме прямоугольника (DE 1962735 А1, 12.12.1996).

Однако сборка такой металлической рамы электрической стойки в общем требует большого количества сборочных и крепежных деталей для получения рамы с достаточной механической жесткостью. Конструкция вертикальных элементов и поперечин, кроме того, имеет сложные специальные формы. Это приводит к относительно длительному времени сборки и высокой стоимости изготовления. Конструкция рамы этого вида также не обеспечивает легкости операций прокладки электрических проводов в верхней или нижней части отсека.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание металлической рамы для электрической стойки с упрощенными монтажом и соединением и высокой механической жесткостью.

Указанный результат достигается за счет того, что в металлической раме, в частности, для электрической стойки, содержащей вертикальные элементы конструкции в форме штанг, выполненных из профиля U-образного сечения, первый набор горизонтальных поперечин, проходящих параллельно друг другу в направлении ширины стойки, второй набор поперечин, перпендикулярных поперечинам первого набора и проходящих в направлении глубины стойки, и средства крепления для сборки упомянутых поперечин двух наборов с вертикальными элементами конструкции с образованием каркаса в форме прямоугольника, каждый вертикальный элемент конструкции снабжен опорным средством, образованным четырьмя опорными поверхностями, предназначенными для взаимодействия с двумя поверхностями поперечин первого набора, выполненными для обеспечения возможности их установки в требуемое положение и сопряжения форм для образования устройства крепления клином при крепком затягивании средства крепления.

Средства крепления могут содержать центральный винт, проходящий через отверстия соответствующей поперечины и взаимодействующий со стопорной гайкой, прикрепленной к опорному средству, при этом упомянутая гайка имеет резьбовое отверстие, сделанное в центре симметрии четырех опорных поверхностей.

Опорное средство может быть образовано углублением, выполненным в каждом вертикальном элементе конструкции.

Возможно выполнение четырех опорных поверхностей наклонными или изогнутыми.

Кроме того, стопорная гайка может быть вставлена внутрь U-образного профиля вертикального элемента конструкции на уровне углубления.

Углубление каждого U-образного вертикального элемента конструкции может быть ограничено двумя параллельными, горизонтальными кромками, расположенными в общем теле, и двумя идентичными вырезами, сделанными в двух ответвлениях.

Возможным является размещение уплотнения, соответствующего по форме углублению, между поверхностями установки в требуемое положение и упомянутыми опорными поверхностями для получения жесткой сборки клином.

Опорное средство устройства крепления клином может быть образовано с помощью соединительной части, жестко прикрепленной к вертикальному элементу конструкции и поперечине второго набора с помощью средства сборки, при этом четыре опорные поверхности содержатся в упомянутой части, содержащей центральную распорную деталь, снабженную отверстием, предназначенным для прохождения сквозь него средства крепления.

Возможно выполнение каждой нижней поперечины второго набора с первым отверстием для прохождения сквозь него регулировочного винта системы выравнивания, и вторым отверстием, предназначенным для прохождения винта с целью крепления рамы к земле, причем каждая верхняя поперечина второго набора может содержать выступ, накрывающий верхнюю часть соответствующего вертикального элемента конструкции и часть поперечины первого набора.

Другие преимущества и особенности изобретения станут более понятны из последующего описания различных вариантов осуществления изобретения, приведенных только в качестве неограничивающих примеров и представленных на прилагаемых чертежах, на которых: фиг. 1 представляет изображение в перспективе соответствующего изобретению каркаса; фиг. 2А показывает изображение в разобранном виде в перспективе системы для крепления вертикального элемента конструкции к нижним поперечинам; фиг. 2В представляет вид, аналогичный представленному на фиг.2А, в собранном положении системы, предназначенной для монтажа; фиг. 3 представляет вид, аналогичный представленному на фиг.2В, для системы, предназначенной для крепления вертикального элемента конструкции к верхним поперечинам; фиг. 4А представляет вид альтернативного варианта осуществления изобретения, аналогичный представленному на фиг.2А; фиг. 4В показывает изображение в разобранном виде в перспективе альтернативной системы для крепления вертикального элемента конструкции к верхним поперечинам; фиг. 5 представляет изображение в разобранном виде в перспективе другого альтернативного варианта осуществления изобретения; фиг. 6 показывает изображенное на фиг.5 устройство крепления в собранном положении.

Рассмотрим фиг.1, где металлическая рама 10 электрической стойки образована с помощью монтажа вертикальных стоек 12А, 12В, 12С, 12D, 12Е, 12F конструкции в форме U-образных профилей, и двух наборов перпендикулярных поперечин 14А, 14В, 14С, 14D; 16А, 16В, 16С, 16D, 16Е, 16F, расположенных в двух горизонтальных плоскостях таким образом, чтобы ограничивать каркас, имеющий профиль прямоугольника. Горизонтальные поперечины 14А - 14D первого набора проходят параллельно друг другу в направлении ширины стойки, тогда как поперечины 16А - 16F второго набора являются перпендикулярными поперечинам 14А - 14D и проходят в направлении глубины рамы 10.

Передняя лицевая сторона рамы 10 определяется передними вертикальными элементами 12А, 12В, 12С конструкции и передними поперечинами 14А, 14D. Задняя лицевая сторона рамы 10 содержит задние вертикальные элементы 12F, 12Е, 12D конструкции и поперечины 14В, 14С. Зона крепления вертикальных элементов 12А - 12F конструкции к разным поперечинам 14А -14D, 16А - 16D располагается в верхней части рамы 10 и близко к нижней части.

На верхних поперечинах 16А, 16В, 16С можно располагать декоративную пластину 18 для образования плоской крыши. Распорная деталь 20 для поддержания шины расположена на небольшом расстоянии под поперечиной 16С и закреплена между двумя вертикальными элементами 12С, 12D конструкции. Удаление поперечины 16С облегчает доступ к распорной детали 20, особенно когда дополнительная шина соседнего отсека подсоединена с помощью стыковых накладок.

На фиг.2А и 2В сборка горизонтальной поперечины 14D на вертикальном элементе 12С конструкции выполнена на нижней части рамы 10 с помощью устройства крепления статически неопределимым клином, обозначенного общей ссылочной позицией 22. U-образный вертикальный элемент 12С конструкции снабжен углублением 24, ограниченным двумя горизонтальными и параллельными кромками 26, 28, образованными в общем теле 30, и двумя идентичными вырезами 32, 34 в двух U-образных ответвлениях 36, 38. Каждый вырез 32, 34 содержит две опорные поверхности 32А, 32В; 34А, 34В на уровне соответствующего ответвления 36, 38, которые отделены друг от друга промежуточной лапкой 40, загнутой внутрь под углом 180^o.

Стопорную гайку 42 с резьбовым отверстием 44 располагают внутри U-образного профиля вертикального элемента 12С конструкции, и она содержит два противолежащих уступа 46, нажимающих на концы лапок 40 так, чтобы располагать отверстие 44 гайки 42 в центре симметрии четырех опорных поверхностей 32А, 32В; 34А, 34В углубления 22.

Горизонтальная поперечина 14D образована посредством С-образного или омега-образного профилированного сечения, имеющего две поверхности 48, 50 установки в требуемое положение, проходящие в продольном направлении и сконструированные для приведения в зацепление относительно четырех опорных поверхностей 32А, 32В; 34А, 34В внутри углубления 24. Наклонная поверхность 48 установки в требуемое положение имеет форму сопряжения с формой опорных поверхностей 32В; 34В, находящихся над двумя лапками 40. То же самое верно для другой поверхности 50 установки в требуемое положение, сконструированной для взаимодействия с двумя опорными поверхностями 32А; 34А, находящимися под промежуточными лапками 40. Средняя поверхность 52 профилированной секции на поперечине 14D снабжена отверстием 54 (показанным пунктирной линией на фиг. 2А), давая возможность проходить сквозь него крепежному винту 56.

Для крепления поперечины 14D к вертикальному элементу 12С конструкции просто следует вставить гайку 42 с задней стороны U-образного профиля, блокируя его относительно лапок 40, и затем после вставления поперечины 14D в углубление 24 (см. фиг.2В) крепежный винт 56 следует затянуть. Это приводит к креплению статически неопределимым клином с закреплением сборки с помощью одного винта 56, гарантирующего высокую механическую жесткость, обусловленную однородным распределением зажимающего давления на четыре опорные поверхности 32А, 32В; 34А, 34В углубления 24.

Для крепления поперечины 14D к трем вертикальным элементам 12А, 12В, 12С конструкции требуются три крепежных винта 56.

Поперечина 16F образована обратной U-образной секцией, имеющей общее тело 58, в котором просверлены два отверстия 80, 62 и имеются два параллельных крыла 64, 66, каждое из которых снабжено двумя приливами 68, 70 и отверстием 72. Внешнее расстояние между двумя крыльями 64, 66 немного меньше, чем расстояние между внутренними поверхностями ответвлений 36, 38 вертикального элемента 12С конструкции, чтобы обеспечить возможность вставлять поперечину 16F в U-образный профиль вертикального элемента 12С конструкции до тех пор, пока приливы 68, 70 не остановятся у упора, образованного вырезами 74, 76, сделанными в каждом ответвлении 36, 38 вертикального элемента 12С конструкции. Стопорную гайку 78 с резьбовым отверстием 80 предварительно вставляют в отверстия 72 двух крыльев поперечины 16F.

Крепление поперечины 16F к вертикальному элементу 12С конструкции осуществляют с помощью крепежного винта 82, доступного с передней стороны рамы 10, проходящего через отверстие 84, образованное в теле 30 вертикального элемента 12С конструкции и ввинчиваемого в стопорную гайку 78.

Первое отверстие 60 поперечины 16F позволяет регулировочному винту (не показан) проходить через образующую часть системы выравнивания на месте. Крепление рамы 10 к земле выполняется с помощью крепежного винта (не показан), проходящего через второе отверстие 62 нижней поперечины 16F.

Рассматривая фиг.3, отметим, что сборка горизонтальной поперечины 14А с верхней частью вертикального элемента 12С конструкции выполняется с помощью устройства крепления статически неопределимым клином 22 того же типа, который был описан со ссылкой на фиг.2А и 2В. Конструкция верхней поперечины 14А идентична конструкции нижней поперечины 14D. Конец идущей в направлении глубины поперечины 16С содержит выступ 86, накрывающий верхнюю часть вертикального элемента 12С конструкции и конечную часть горизонтальной поперечины 14А. Крепление поперечины 16С к вертикальному элементу 12С конструкции достигается с помощью крепежного винта 88, сконструированного для ввинчивания в гайку углубления вертикального элемента 12С конструкции.

Профилированная секция, составляющая горизонтальные поперечины 14А, 14В, 14С, 14D, может быть любой формы при условии, что она имеет на задней стороне две поверхности установки в требуемое положение.

На фиг. 4А поперечина 114D представляет Н-образную форму, имеющую две непрерывные поверхности 148, 150 установки в требуемое положение на ее задней части, предназначенные для взаимодействия с четырьмя опорными поверхностями 132А, 132В; 134В, 134А, когда вертикальный элемент 12С конструкции вводят в углубление 124. Стопорную гайку 42, сравнимую со стопорной гайкой на фиг.2А, вставляют в U-образную секцию вертикального элемента 12С конструкции для того, чтобы дать возможность выполнить сборку с помощью крепежного винта 82. Точку 90 уплотнения, сделанную из отлитого в форме высокоэластичного материала, вставляют между поверхностями 148, 150 установки в требуемое положение поперечины 114D и опорными поверхностями 132А, 132В; 134В, 134А вертикального элемента 12С конструкции, точно повторяя форму углубления 124.

Закрепление сборки с помощью единственного крепежного винта 82 составляет крепко уплотненную сборку статически неопределимым клином.

На фиг. 4В такая же поперечина 114D с конструкцией, идентичной изображенной на фиг. 4А, используется для верхней части сборки. Четыре опорные поверхности 232А, 232В, 234А, 234В углубления 224, расположенные в вертикальном элементе 12С конструкции, имеют сопрягаемые формы с формами поверхностей 148, 150 установки в требуемое положение поперечины 114D, а уплотнение 90 имеет центральное отверстие 92 для прохождения винта 56. Крепление поперечины 16С к вертикальному элементу 12С конструкции достигается с помощью винта 88, проходящего через отверстие 94 поперечины 16С и ввинченного в разъемную гайку 98, надежно удерживаемую в отверстии 98 вертикального элемента 12С конструкции.

Использование устройств крепления статически неопределимым клином 22 для сборки различных поперечин 14А - 14D; 16А - 18F с соответствующими вертикальными элементами 12А - 12F конструкции позволяет снизить время сборки рамы 10, в то же самое время повышая механическую жесткость конструкции. Можно также в схеме соединений отсека на месте временно удалять некоторые вертикальные элементы конструкции, чтобы легче производить операции прокладки электрических проводов и технического обслуживания. Временная разборка такого рода также обоснована для монтажа кабелей в верхней или нижней части отсека.

Рассмотрим фиг. 5 и 6, на которых устройство крепления статически неопределимым клином также можно получить с помощью соединительной детали 100, жестко прикрепленной к вертикальному элементу 12С конструкции и поперечине 16С средством сборки, особенно с помощью сварки, клепки или прижатия. Соединительная деталь 100 снабжена четырьмя опорными поверхностями 332А, 332В, 334А, 334В и наклонной центральной распорной деталью 102, имеющей отверстие 104 для прохождения через него крепежного винта 58. Уплотнение 90 установлено между соединительной деталью 100 и продольной поперечиной 14А. Использование этой соединительной детали 100 позволяет использовать стандартные U-образные вертикальные элементы 12А - 12F конструкции и поперечины 16А - 16F.

Формула изобретения

1. Металлическая рама, в частности, для электрической стойки, содержащая вертикальные элементы конструкции в форме штанг, выполненных из профиля U-образного сечения, первый набор горизонтальных поперечин, проходящих параллельно друг другу в направлении ширины стойки, второй набор поперечин, перпендикулярных поперечинам первого набора и проходящих в направлении глубины стойки, и средства крепления для сборки упомянутых поперечин двух наборов с вертикальными элементами конструкции с образованием каркаса в форме прямоугольника, отличающаяся тем, что каждый вертикальный элемент конструкции снабжен опорным средством, образованным четырьмя опорными поверхностями, предназначенными для взаимодействия с двумя поверхностями поперечин первого набора, выполненными для обеспечения возможности их установки в требуемое положение и сопряжения форм для образования устройства крепления клином при крепком затягивании средства крепления.

2. Металлическая рама по п.1, отличающаяся тем, что средства крепления содержат центральный винт, проходящий через отверстия соответствующей поперечины и взаимодействующий со стопорной гайкой, прикрепленной к опорному средству, причем упомянутая гайка имеет резьбовое отверстие, сделанное в центре симметрии четырех опорных поверхностей.

3. Металлическая рама по п.1, отличающаяся тем, что опорное средство образовано углублением, выполненным в каждом вертикальном элементе конструкции.

4. Металлическая рама по п.2 или 3, отличающаяся тем, что четыре опорные поверхности являются наклонными или изогнутыми.

5. Металлическая рама по п. 3, отличающаяся тем, что стопорная гайка вставлена внутрь U-образного профиля вертикального элемента конструкции на уровне углубления.

6. Металлическая рама по п.3 или 5, отличающаяся тем, что углубление каждого U-образного вертикального элемента конструкции ограничено двумя параллельными горизонтальными кромками, расположенными в общем теле, и двумя идентичными вырезами, сделанными в двух ответвлениях.

7. Металлическая рама по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что уплотнение, соответствующее по форме углублению, вставляют между поверхностями установки в требуемое положение и упомянутыми опорными поверхностями для получения жесткой сборки клином.

8. Металлическая рама по п.1 или 2, отличающаяся тем, что опорное средство устройства крепления клином образовано с помощью соединительной части, жестко прикрепленной к вертикальному элементу конструкции и поперечине второго набора с помощью средства сборки, причем четыре опорные поверхности содержатся в упомянутой части, содержащей центральную распорную деталь, снабженную отверстием, предназначенным для прохождения сквозь него средства крепления.

9. Металлическая рама по любому из пп.1-8, отличающаяся тем, что каждая нижняя поперечина второго набора снабжена первым отверстием для прохождения сквозь него регулировочного винта системы выравнивания и вторым отверстием, предназначенным для прохождения винта с целью крепления рамы к земле.

10. Металлическая рама по любому из пп.1-9, отличающаяся тем, что каждая верхняя поперечина второго набора содержит выступ, накрывающий верхнюю часть соответствующего вертикального элемента конструкции и часть поперечины первого набора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8