专利名称：用于开关设备的金属封装及其制造方法
用于开关设备的金属封装及其制造方法本发明涉及如权利要求1-6前序部分所述的用于开关设备的金属封装及其制造方法。本发明技术领域为特别是用于中压的气体绝缘开关设备(GIS)。现有技术的用于 GIS封装的普通制造方法如下(1)从金属板上自动剪切下一定的形状(以下称为“金属坯件”)；(2)将坯件弯折成半壳，比如在手动操作的弯折机上弯折成C型；(3)通过一些焊点实现半壳的固定；(4)在半壳的内表面上手动放置加固元件并将其点焊于其上；(5)通过点焊将半壳手动连接成立方体；(6)将半壳的边缘自动焊接到气密封装；同例如汽车工业的产量相比，GIS封装的产量较低。由于这种设备的高投资成本， 所以限制了生产过程中的自动化处理的收益率。所以，在上述描述的现有生产过程中的许多生产步骤都必须手动执行，这导致很高的人力成本。上述步骤具有下述的缺点如上所述的步骤2导致如下问题取决于所需封装的尺寸，手动处理坯件对于工人而言既费时又费力。按照步骤4，在半壳的内表面上放置加固元件并将其点焊于其上是一项既辛苦又复杂的工作。沉重的半壳不得不被多次旋转，并且要使用不同的定位装置来将加固元件放置到合适的位置。接下来通过手动点焊将加固元件固定到半壳十分耗时。有鉴于此，本发明的目的是使封装制造变得相对容易。至于封装，根据权利要求1的技术特征限定的封装可以解决上述问题。进一步的实施方式在从属权利要求2-5中限定。至于封装的制造方法，根据权利要求6的技术特征限定的制造方法可以解决上述问题。制造方法的进一步实施方式在进一步的从属权利要求中限定。同以上描述的现有技术相比较，本发明的新生产工艺的步骤如下a)自动切割坯件，包括在弯折边缘打孔；b)定位或者设置加固元件。在坯件上放置模板允许以简单的方式定位加固元件；
c)自动将加固元件焊接到平坦坯件上。如果加固元件通过轧制而设置到坯件上， 则该步骤省略；d)因为坯件上的穿孔，所以可以手动将坯件折叠成半壳而不必使用弯折机器；e)通过点焊来将半壳手动地连接成立方体；f)自动焊接或连接半壳边缘(包括穿孔的边缘)以获得气密封装。替代性地，也可以不通过焊接而是例如通过胶粘密封来实现气密连接。可以使用在坯件自身中轧制形成加固起伏部的步骤来替代步骤b)和C)。由于有穿孔，所以不再需要弯折机器。金属坯件能够像折叠盒子一样手动弯折。由于不再有弯折机器内的碰撞，这使得能够在平坦坯件上定位和自动焊接加固元件。与在折叠的坯件内部定位加固元件相比，使用模板在平坦坯件表面定位加固元件要容易许多。接下来的加固元件的焊接处理可以由高效率低成本的焊接机器人进行，该方式比通过手动点焊焊接在折叠坯件的内表面上的方式的成本效率高很多。根据在第一步骤中切割的坯件的尺寸和形状，可以如上方式制备出整个封装。不再需要制造两个半壳。在折叠并用点焊固定封装后，包括带穿孔的边缘的所有边缘被自动焊接到一起而形成气密封装。具有穿孔且弯折的边缘也需要焊接这一缺陷由于加固元件的自动焊接的优点而得以弥补。本发明进一步的实施例为，将一个或多个金属坯件折叠成气密的金属封装。通过在折叠之后沿穿孔进行焊接、或者使用塑料或其它胶粘密封件来密封或粘合，可以容易地实现这一点。本发明进一步的实施例为，为了如上所述机械强化气密金属封装的壁，将加固元件或结构设置或焊接到金属坯件上。一个有利实施例是，封装由至少两个部分或坯件构成，它们连接或焊接在一起。本发明的装置部分的基本特点是，生产具有展开的盒子的形状的金属坯件，在金属坯件中沿着预定的折叠线(弯折边缘)设置穿孔线，并且金属坯件被折叠成三维盒子。
在折叠到位之后，通过焊接来气密地封闭盒子。可替换地，也可以通过塑料或胶合密封或粘合来使盒子气密地封闭。在一个有利实施例中，为了定位或设置加固元件，在坯件上设置模板或掩模，从而定位加固元件或辊轧/轧制工具以便在坯件中形成加固起伏线。另一个有利实施例是，加固元件例如通过焊接机器人自动焊接到平坦坯件。为了简单尤其是可重复的生产，沿着坯件上的穿孔线将坯件弯折成半壳。所以半壳通过点焊而固定至立方体的适当位置。制造工艺被创新性地简化且简化方式在于沿着半壳边缘通过焊接机器人自动产生焊接部，以最终获得气密的封装。附图中显示了本发明的多个示例或实施例。附
图1 坯件的俯视图附图2 两个弯折的坯件附图3 接下来的点焊固定步骤附图4 带有加固元件的坯件附图1示出了从金属板切割下来的带有穿孔的坯件的俯视图。已经通过使用模板将加固元件布置在坯件的表面上，并且通过机器人将加固元件焊接在坯件表面上。另一种可行方式是通过在金属坯件上轧制起伏部来提供加固元件。在坯件1中形成穿孔2。这样制备的坯件将沿着这些穿孔被折叠。附图2示出两个如附图1所示的坯件，所述坯件用手弯折成两个半壳10、20，这两个半壳将被焊接到一起。对于气密封装的情形，通过沿着穿孔进行焊接或通过粘合塑料来闭合这些穿孔。附图3示出附图2所示的两个半壳10和20通过焊点连接到一起的情形。在最后的步骤中，通过自动焊接工艺在所有的边缘上设置气密焊接部。附图4示出用于单部件式封装的坯件1，其带有加固元件并可用手折叠。该坯件已经包括构成完整封装所需要的所有的壁部。附图标记列表1金属坯件2 穿孔3加固元件10第一折叠部件20第二折叠部件
权利要求
1.一种用于开关设备或开关设备装置特别是用于中压开关设备的金属封装，其中金属坯件被切割并连接在一起，其特征在于，将要被连接在一起的金属坯件或者不同金属坯件具有展开的盒子的形状，在所述金属坯件中沿预先设定的折叠线设置穿孔，并且所述金属坯件被折叠形成三维封装。
2.如权利要求1所述的金属封装，其特征在于，该金属坯件被折叠成为气密接合的金属封装。
3.如权利要求2所述的金属封装，其特征在于，该金属封装通过焊接被气密地封闭。
4.如权利要求1-3中任一项所述的金属封装，其特征在于，该金属封装通过粘合或胶粘密封来气密地封闭。
5.如权利要求1-4中任一项所述的金属封装，其特征在于，在该金属坯件上形成、焊接或粘合有附加的加固元件或加固结构，以机械强化该气密的金属封装的壁。
6.如权利要求1-4中任一项所述的金属封装，其特征在于，该封装包括，连接或焊接到一起的至少两个部分或坯件。
7.一种用于开关设备或开关设备装置特别是用于中压开关设备的金属封装的制造方法，其中金属坯件被切割并连接在一起，其特征在于，制造具有展开的盒子的形状的一个或多个金属坯件(1)，在所述金属坯件中将会沿预先设置的折叠线(弯折边缘)设置穿孔线 O)，然后将坯件折叠成三维盒子。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在折叠到位之后，通过焊接或胶粘密封或粘合将盒子气密地封闭。
9.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，为了定位或设置加固元件(3)，在该坯件上设置模板或掩模，以定位所述加固元件或加固结构C3)或者辊轧工具从而在坯件(1) 中设置加固用起伏线。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，该加固元件(3)被自动焊接或固定到平坦的该坯件⑴上。
11.如权利要求6-9中任一项所述的方法，其特征在于，该坯件(1)将会沿着该坯件 (1)上的穿孔线(3)弯折成半壳。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，通过点焊将该半壳(10、20)固定形成立方体。
13.如权利要求6-11中任一项所述的方法，其特征在于，通过焊接机器人沿着半壳的边缘自动产生焊接部，从而最终实现气密封装。
全文摘要
本发明涉及如权利要求1-6前序部分所述的用于开关设备的金属封装及其制造方法。本发明公开了如下内容为了使得制造变得更加容易，金属坯件具有展开的盒子的形状，在金属坯件中沿着预定折叠线设置穿孔，并且折叠金属坏件形成三维封装。
文档编号H02B13/045GK102484361SQ200980159783
公开日2012年5月30日 申请日期2009年6月8日 优先权日2009年6月8日
发明者A·瓦尔德霍夫, N·维耶尔梅 申请人:Abb技术股份公司