专利名称：用于支撑和固定汇流条的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于支撑和固定配电箱等设备中的汇流条的装置，它具有改进的功能和特性。
更具体地讲，根据本发明的支撑和固定装置具有这样一种结构，它在制造和实际使用的简单性方面是独特的，允许减少所需的构件并且因此降低成本，从而便于装配并且使汇流条支撑和绝缘功能最佳。
为了将电功率分配到诸如断路器之类的多个电气装置，配电盘使用由相互平行的金属汇流条组成的系统，这是已经知道的。
每一所述汇流条连接到供电干线的一个对应极上；汇流条和电气装置之间的连接是借助于诸如叠片之类的合适的导体提供的，导体是根据电气装置的类型合适地成形的。
在配电箱内，汇流条在结构上耦合到合适的绝缘和支撑装置，除了使汇流条相互电绝缘之外，这些绝缘和支撑装置还允许将这些汇流条连接到一个支撑结构，支撑结构通常是配电箱的框架。按这种方式，由汇流条中的电流流动产生的任何电磁应力都转移到更坚固的配电箱结构上。
在目前的已有技术中，使用常规的绝缘和支撑装置具有多种缺点。
在实际应用中，公知的是使用由一个主要的绝缘基体构成的绝缘和支撑装置，基体包括至少两个合适成形的部分，这些部分在结构上耦合汇流条、使汇流条相互绝缘并且借助于诸如螺钉之类的固定系统将它们互连。汇流条还使用附加的构件连接到支撑框架，附加的构件固定到主要的绝缘基体上并且固定到支撑结构上。
这种方案明显是无益的，因为它需要使用多个构件，并且在用于耦合和绝缘汇流条的部分与用于固定到支撑结构的部分之间是截然分开的；这导致结构复杂，结果是增加了制造时间和成本以及装配时间和难度。
常规绝缘和支撑装置的另一个典型缺点是使用中对要支撑的汇流条的位置的适应性差。在配电箱内，根据应用要求，多个汇流条实际上是按照大体垂直或水平轴线在一条线上或者相互错开来设置的；在这些情况下，常规方案通常规定使用多个绝缘和支撑装置，它们根据汇流条的位置而具有不同的形状，因此增加了制造成本。
常规绝缘和支撑装置的另一个缺点是当汇流条垂直地设置时，必需使用一个底部支撑元件，根据一种结构复杂和昂贵的方案，底部支撑元件由一个成形的绝缘基体构成，基体耦合到汇流条并且又固定到一个底板上。
本发明的目标是要提供一种用于支撑和固定配电箱等设备中的汇流条的装置，它可由减少数量的构件形成，从而降低了制造成本，同时使汇流条支撑和绝缘功能最佳。
在这个目标的范围内，本发明的一个目的是要提供一种用于支撑和固定配电箱等设备中的汇流条的装置，其结构允许它耦合到水平或垂直设置的汇流条，与常规的装置不同，它提供了更强的使用适应性。
本发明的另一目的是要提供一种用于支撑和固定配电箱等设备中的汇流条的装置，它允许便于装配和连接到汇流条以及固定到支撑结构，由此减少其安装时间。
本发明的再一个目的是要提供一种用于支撑和固定配电箱等设备中的汇流条的装置，它具有高的可靠性，制造较为容易，并且价格具有竞争力。
后面将变得清楚的这个目标、这些目的和其它方面是由一种用于支撑和固定配电箱等设备中的汇流条的装置实现的，该支撑和固定装置的特征在于它包括第一元件，它由一个基体构成，基体由绝缘材料制成，该第一元件具有第一侧面和第二侧面，第一侧面设置有与一个支撑框架直接接合的装置，第二侧面设置有多个第一支座，用于耦合对应的汇流条；第二元件，它由一个基体构成，基体由绝缘材料制成，该第二元件具有一个成形的侧面，沿该侧面设置有多个第二支座，用于耦合所述汇流条，所述第一和第二元件相互连接，以使所述第一和第二支座在结构上耦合并且将汇流条夹持在支座内。
根据本发明的支撑和固定装置具有显著的优点，它将用于接合支撑结构的装置集成于其构件之一中；按这种方式，所用的构件减少了，并且装配操作简化了。
从下面对根据本发明支撑和固定装置的优选但非排他性的实施例的详细说明中，本发明的其它特征和优点将变得清楚，这些实施例只是以非限制性例子的方式显示在附图中，其中
图1和2是根据本发明的支撑和固定装置中使用的一对元件的第一实施例的透视图3和4是根据本发明的支撑和固定装置中使用的一对元件的第二实施例的透视图；图5是在耦合到一个汇流条系统的过程中图1和2所示的两个元件的透视图；图6是耦合到一个汇流条系统的图3和4所示的两个元件的俯视图；图7是根据另一实施例的多个绝缘装置的示意图，这些绝缘装置用于支撑和绝缘配电箱中的汇流条；图8是根据另一实施例的用于支撑和绝缘汇流条的两个绝缘装置的示意图；图9和10是根据本发明的支撑和固定装置中可以使用的止挡模块的两个可能实施例的透视图；图11是根据本发明的支撑和固定装置中可以使用的适配模块的透视图；图12是图11的适配模块的示意图，该适配模块耦合到根据本发明的支撑和固定装置中使用的两个绝缘元件；图13是图9的止挡模块的示意图，该止挡模块耦合到汇流条并且插入根据本发明的支撑和固定装置中使用的一个绝缘元件的支座中；图14是根据一个可能的实施例构成根据本发明的支撑和固定装置的各构件的示意图，这些构件相互耦合并且耦合到一个汇流条。
在以下的说明中，相同参考数字表示相同的或者技术上等同的元件。
参照以上各图，根据本发明的支撑和固定装置包括分别由参考数字1和10表示的两个元件，这两个元件都是由绝缘材料制成的，例如热塑材料或热固材料。如图1和3中详细地示出的，第一绝缘元件1沿第一成形侧面4具有用于和一个支撑框架直接接合的装置5。如图5和6中所示，所述的支撑框架是由配电箱的一个横梁20构成的。在所示的实施例中，横梁20具有C形截面；很清楚，要与支撑和固定装置连接的支撑框架及其截面形状可以是任何形式的，只要它适合应用即可；例如它可以采用U形、L形或其它相似的截面。
接合装置5包括突翼15，突翼15具有L形的横截面，并且在结构上耦合框架20的对应壁。尤其是，如图1所示，绝缘元件1具有两个突翼15，它们靠近侧面4的端部设置。突翼的数量和它们沿侧面4的布置在任何情况下都可以根据不同的应用而改变；由此，例如，按照一种完全等同的方式，可以采用单个突翼、如图3中所示的三个突翼或三个以上的突翼。
突翼15在大致中部还具有一个成形部分，它形成弹性钩16，弹性钩16抵靠着框架20的壁；钩16允许将支撑和固定装置连接到框架，并且便于其沿所述框架滑动。
按这种方式，第一绝缘元件1借助于突翼15和钩16获得了这样的优点它可以在不使用附加构件的情况下按照一种极其简单和有效的结构方案直接固定到支撑框架上，并且允许降低生产成本和显著地简化装配操作。
第一绝缘元件1沿第二侧面2具有多个支座3，用于耦合到对应的汇流条30，如图5和6中所示；所示的汇流条30的形状和尺寸显然只能视为一个例子。如图1和3中详细地示出的，在耦合支座3的表面上形成有一个凸头7，它具有适于耦合到汇流条30的一个槽口的弓形截面。尤其是，凸头7具有一个中心基体8，中心基体8从支座3的端壁上伸出，并且两个侧翼9从中心基体8上突出，侧翼9具有未连接到中心基体8的自由端。按这种方式，当汇流条插入对应的支座3中时，凸头7进入汇流条的一个槽口中；在插入过程中，通过与槽口侧壁的相互作用，侧翼9首先朝向中心基体8被压缩，随后再次张开，由此耦合到所述壁的后部。按这种方式，凸头7具有类似弹簧的特性，这种特性允许汇流条与支座3之间实现极其简单的卡合联接(snap-together coupling)，这便于装配操作。显然，根据特定的需要或不同的应用，凸头7可以具有不同的形状。
根据本发明的支撑和固定装置的另一个优点是沿侧面2的壁有多个槽口17，它们具有U形截面并且与支座3交替排列；另外，在一个特别优选的实施例中，如图1所示，元件1具有定中心齿19，它们处在相对于槽口17大致对称的位置上。定中心齿19和槽口17适于两个元件1和10的相互定中心及其相互固定，定中心和固定的方式将在后面更详细地描述。
最后，元件1的基体具有一个中心区域28，此区域的结构是多个加强筋组成的格栅，这些加强筋允许减少材料用量，同时提供必需的结构刚性。
如图2和4中所示，第二绝缘元件10具有一个成形侧面11，沿这个侧面有多个支座12，用于耦合到汇流条；这些支座的宽度大致等于支座3的宽度。沿侧面11设有多个槽口21，槽口21具有U形截面，槽口21与支座12交替排列并且对应于元件1的槽口17；如图2中所示，在根据本发明的支撑和固定装置的一个优选实施例中，第二绝缘元件10在相对于槽口21大致对称的位置上具有轨槽22，轨槽22适合接纳定中心齿19。当然，轨槽22和齿19也可以分别形成在元件10和1中，如图4和3中所示。
实际上，在装配过程中，元件1借助于突翼15和钩16接合到支撑框架20，支撑框架20例如是配电箱的一个横梁；正如前面所描述的，突翼15和钩16的形状使得操作者可以容易地沿该横梁滑动元件1，以便将它置于最适合装配要求的位置上。一旦元件1已经正确定位，它就借助于诸如螺钉之类的固定部件使用图中未示出的合适的孔来固定，孔一般设置在元件1或元件10的端部。随后，汇流条30被插入支座3中；按这种方式，汇流条的槽口以卡合联接动作啮合凸头7；而第二元件10则设置成允许将汇流条的从支座3突出的部分插入到支座12中。随后，通过将诸如螺杆和螺母之类的固定部件插入U形槽口中，就实现了两个元件1和10之间的连接；汇流条就按这种方式被锁定了。尤其是，根据本发明的支撑和固定装置的实施例允许装配操作大大简化；实际上，可以通过轻微的按压或者借助于超声技术来插入固定螺母，超声技术能将螺母模拟焊接到元件1和/或10的壁上。也可以采用共同模塑或重叠模塑技术，借助于这些技术，图中未示出的金属插件可以首先被嵌入要连接的元件的壁中，然后再适当地拧紧。
有益的是，在根据本发明的支撑和固定装置的一个优选实施例中，两个元件的U形槽口具有相互倒置的截面；按这种方式，当两个元件1和10为了连接而相向移动时，两个倒置的配合截面大致模拟成一个孔，从而防止了可能的螺钉滑落并且由此便于固定操作。
根据本发明的支撑和固定装置的另一个优点是如果汇流条的尺寸和传导容量需要，可以在支座12中插入合适的绝缘适配模块50；适配模块50的一个可能的实施例显示在图11中。具体地讲，适配模块50具有一个基体，它大致成形为平行六面体，并且是由热塑或热固材料制成的，而且所述材料可以选择性地用玻璃纤维来增强；一个支座52，它沿所述基体的一侧51形成，适合接纳一个对应的汇流条30，并且其几何尺寸可以根据将要接纳的汇流条的传导容量即尺寸来选择。适配模块50还具有一个端面，它成形为沿周边形成一个凸缘53。
在实际应用中，使用如此构思的适配模块50是特别有益的，因为虽然其使用极其简单，但在实际应用中它提供了高的适应性。在装配过程中，适配模块50实际上是简单地插入由两个相互连接的元件1和10形成的耦合支座中；凸缘53在结构上耦合由元件1和10形成的支撑表面，例如图12所示的。按这种方式，可以容易地改变其中使用了根据本发明的支撑和固定装置的配电箱的电气结构和特性。例如，可以提供这样一个配电盘，其中绝缘元件1和10的几何尺寸适合接纳传导1600A电流的汇流条；通过在耦合支座内使用能够给予最大的使用可靠性和安全性保证的模块50，如果实际情况需要，也可以使用传导例如800A(或者甚至更小)电流并且因此比1600A汇流条小的汇流条，同时不会由此导致显著的结构改变或配电盘装配的复杂化。
根据本发明的支撑和固定装置的另一个优点是它允许连接和支撑按对齐的结构排列的汇流条(如图5所示)或者按水平或垂直方向错开的结构排列的汇流条(如图6所示)，由此避免了采用具有相互不同的形状并且在功能上可适用于任何结构的配电盘的构件。
在这方面，根据本发明的支撑和固定装置的可能应用的一个例子显示在图7中，该图画出了三个支撑和固定装置，它们耦合到一个四极系统的汇流条30。如该图所示，两个支撑和固定装置以大致水平的位置固定到配电箱的框架上，并且支撑具有垂直轴线的汇流条，第三个支撑和固定装置耦合到框架的上部，并且支撑水平排列的汇流条。随后，这些汇流条借助于扁平的汇流条31连接到一个电气装置，该电气装置示意性地由参考数字40表示。
另一个优点是如图8中所示，在汇流条垂直排列而需要一个底部支撑的情况下，根据本发明的支撑和固定装置包括止挡模块18，这些止挡模块18可以插入所述耦合支座中，用来起到所述汇流条的底部支撑、止挡和绝缘元件的作用。止挡模块18是绝缘材料制成的，并且优选由热塑或热固材料制成，而且所述材料可以选择性地用玻璃纤维来增强，以使该模块具有必需的结构刚性以及合适的弹性。
止挡模块18的优选实施例显示在图9和10中。具体地讲，每个止挡模块18具有一个大致矩形的底部41、一个环42以及多根肋条43，环42与底部41隔开一定距离并且设置在与之大体平行的平面中，肋条43成形为大致呈平行六面体形状，它们垂直于底部41延伸并且连接该环42和所述底部41。按这种方式，止挡模块18具有一个筐状的基体，它形成一个凹口44，凹口44适合接纳汇流条30的一端。
如图13中所示，每个止挡模块18设置在汇流条30的一端，底部41与汇流条30的端面配合，肋条43进入在所述汇流条的表面上形成的对应槽口45中；在图9和10所示的实施例中，在止挡模块18的两个平行的侧面上成对设置有四根肋条43。环42则围绕汇流条的外表面。
显然，肋条的数量、排列和形状可以根据将与它们耦合的汇流条的形状和尺寸而改变；同样，底部41和环42的形状和尺寸也可以方便地更改，只要这种更改适合应用即可。
在配电盘的装配过程中，由汇流条和止挡模块18构成的组件被插入由两个元件1和10的连接所形成的耦合支座中底部41抵靠着凸头7，环42抵靠着所示支座的边缘；为清楚起见，图13中只示出了第一元件1。按这种方式，止挡模块18构成了一个底部支撑，除了将汇流条的下部电绝缘之外，它还辅助该支撑和固定装置的其它构件对汇流条进行结构支撑。很明显，这种方案是极其简单的，并且通过使绝缘功能和底部支撑功能集成于单个元件中，它能减少常规支撑和固定装置所需的构件的数量，从而尤其是允许免除使用专用的底部金属板。
止挡模块18还已经有益地用于汇流条的包装过程中；在这个步骤中，对于每个汇流条30，实际上可以在汇流条的相对端使用两个止挡模块18。在这种情况下，环42和肋条43的存在允许并排放置汇流条并且将它们包装在单个包装箱中，从而防止较脆弱的部分尤其是端部各角受到意外撞击，这种撞击可以损坏汇流条和在工作中引起技术问题。另外，在配电盘的装配过程中，每个止挡模块18有利于汇流条在绝缘元件1和10中正确地定中心，并且为操作者提供了一个开始装配的实用的参考点。此外，止挡模块18可以与例如图14中所示的适配模块50一起使用；在这种情况下环42抵靠着凸缘53。
在各图中未示出的一个变换的实施例中，止挡模块18可以例如由这样的部件构成所述部件成形为大致与其要插入的支座的形状互补。
实际上已经注意到，根据本发明的支撑和固定装置完全实现了预期的目标和目的；指出以下事实也是重要的该支撑和固定装置的所有新的功能和有创造性的特征都可以采用通常商业上能够以极低的成本得到的元件和材料实现。两个绝缘元件1和10、止挡模块18和适配模块50还可各自通过单一模制工序获得，从而简化制造步骤。
如此构思的支撑和固定装置能够进行多种修改和变化，所有这些修改和变化都处于本发明的构思范围内；所有构件都可以进一步由其它的技术上等同的元件来替代。
实际上，所用的材料以及尺寸可以是根据要求和已有技术提出的任何材料和尺寸。
权利要求
1.一种支撑和固定装置，用于支撑和固定配电箱中的汇流条，其特征在于它包括第一元件，它由一个基体构成，基体由绝缘材料制成，该第一元件具有第一侧面和第二侧面，第一侧面设置有与一个支撑框架直接接合的装置，第二侧面设置有多个第一支座，用于耦合对应的汇流条；第二元件，它由一个基体构成，基体由绝缘材料制成，该第二元件具有一个成形的侧面，沿该侧面设置有多个第二支座，用于耦合所述汇流条，所述第一和第二元件相互连接，以使所述第一和第二支座在结构上耦合并且将汇流条夹持在支座内。
2.根据权利要求1的支撑和固定装置，其特征在于所述的与支撑框架直接接合的装置包括至少一个突翼，突翼具有L形横截面。
3.根据权利要求2的支撑和固定装置，其特征在于所述的L形突翼在大致中间位置上具有一个成形部分，此部分形成一个弹性的钩。
4.根据权利要求1的支撑和固定装置，其特征在于在第一支座的表面上形成有一个凸头，所述凸头适合与汇流条的一个对应槽口卡合联接。
5.根据权利要求4的支撑和目定装置，其特征在于所述凸头具有弓形的截面。
6.根据权利要求4的支撑和固定装置，其特征在于沿所述第一元件的第二侧面形成有多个U形槽口，所述槽口大致与所述第一支座交替排列，并且适合于连接到第二元件。
7.根据权利要求6的支撑和固定装置，其特征在于沿所述第一元件的第二侧面并且在相对于所述U形槽口大致对称的位置上设有用于给所述第二元件定中心的齿。
8.根据前述权利要求中的一项或多项权利要求的支撑和固定装置，其特征在于所述第一元件具有一个中心区域，该中心区域带有一个由结构加强筋组成的格栅。
9.根据权利要求1的支撑和固定装置，其特征在于所述第二元件沿其成形的侧面并且在与相应第二支座大体交替排列的位置上具有多个U形槽口，这些槽口适合于连接到第一元件。
10.根据权利要求9的支撑和固定装置，其特征在于第二元件的槽口具有U形截面，该U形截面相对于第一元件的槽口的U形截面是倒置的。
11.根据权利要求10的支撑和固定装置，其特征在于沿第二元件的成形侧面并且在相对于所述U形槽口大致对称的位置上，设有用于与第一元件的对应定中心齿耦合的轨槽。
12.根据权利要求1的支撑和固定装置，其特征在于它包括多个止挡模块，止挡模块是由绝缘材料制成的，并且具有一个适合接纳汇流条的一端的凹口，每个所述止挡模块可以插入所述耦合支座之一中。
13.根据权利要求12的支撑和固定装置，其特征在于所述止挡模块具有一个大致矩形的底部、一个环和多根肋条，所述环与底部隔开一定的距离并且设置在与底部大致平行的平面上，所述肋条大致垂直于底部伸出并且互连该环和底部。
14.根据权利要求13的支撑和固定装置，其特征在于止挡模块包括四根肋条，所述肋条呈平行六面体形状并且成对地设置在底部的两个平行侧面上。
15.根据权利要求1的支撑和固定装置，其特征在于它包括多个适配模块，适配模块是由绝缘材料制成的，每个所述适配模块可以插入所述耦合支座之一中并且具有一个大致呈平行六面体形状的基体，沿该基体的一侧设有一个支座，该支座适合接纳一个对应的汇流条。
16.根据权利要求15的支撑和固定装置，其特征在于所述的大致呈平行六面体形状的基体具有一个端面，该端面成形为沿周边形成一个凸缘。
17.根据前述权利要求中的一项或多项权利要求的支撑和固定装置，其特征在于第一和第二元件和/或止挡模块和/或适配模块是由热塑或热固材料制成的。
全文摘要
一种支撑和固定装置,用于支撑和固定配电箱中的汇流条(30),其特征在于它包括:第一元件(1),它由一个基体构成,基体由绝缘材料制成,该第一元件具有第一侧面(4)和第二侧面(2),第一侧面设置有与一个支撑框架(20)直接接合的装置,第二侧面设置有多个第一支座(3),用于耦合对应的汇流条(30);第二元件(10),它由一个基体构成,基体由绝缘材料制成,该第二元件具有一个成形的侧面,沿该侧面设置有多个第二支座(12),用于耦合所述汇流条(30),第一和第二元件相互连接,以使第一和第二支座在结构上耦合并且将汇流条夹持在支座内。
文档编号H02G5/02GK1332898SQ99815286
公开日2002年1月23日 申请日期1999年10月25日 优先权日1998年10月30日
发明者R·方塔纳, A·莱昂 申请人:Abb里切尔卡有限公司