СТЕЛЛАЖ
RACK

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к стеллажу, в частности к стеллажу, образующему раму распределительного шкафа и включающему несколько соединимых друг с другом рамных реек, при этом каждая рамная рейка выполнена в виде цилиндровидного полого профиля и имеет продольную ось, причем продольные оси двух соединенных друг с другом рамных реек расположены под углом друг к другу. Понятие «стеллаж» здесь означает опорные конструкции, применяемые, например, при изготовлении мебели, в частности полок, но также и иные опорные конструкции, скажем, станины станков, рамы для перемещения объектов и т.д.
Уровень техники
Уже упоминавшиеся распределительные шкафы, в общем случае, служат для размещения тех электрических и электронных компонентов технологической установки, станка, производственного агрегата и т.п., которые не находятся непосредственно в машине или на ней (как, например, датчики). В зависимости от вида размещаемых компонентов, к распределительным шкафам предъявляются различные требования. Так, например, может требоваться, чтобы распределительный шкаф защищал размещаемые в его внутреннем пространстве компоненты от пыли и воды (вид защиты, международные классы степени защиты - по стандарту DIN EN 60529), от перегрева (шкаф с кондиционером), от электромагнитных влияний (электромагнитная совместимость) и/или от механических воздействий, действий вандалов и землетрясений (шкафы с дополнительными подкосами). Далее, распределительный шкаф может служить для поддержания и структурирования внутреннего строения (например, с помощью несущих шин или монтажных плат для разделения силовой и управляющей частей).
Но, кроме того, распределительный шкаф обеспечивает также защиту и внешней среды, например, экранируя электромагнитные излучения размещенных в шкафу компонентов, защищая от опасных напряжений (классы защиты: защитное заземление или защитная изоляция) и/или, при определенных условиях, от возгорания (специальные исполнения с установками вытяжки дыма).
Обычно распределительные шкафы включают в качестве основных частей рамный стеллаж и навешиваемые на него стенные и дверные элементы. В зависимости от предполагаемого применения и вытекающих из него требований к распределительному шкафу, рамный стеллаж и навешиваемые на него элементы могут изготавливаться из различных материалов и/или с различными покрытиями. Для изготовления рамного стеллажа, как правило, используются рамные рейки, выполненные в виде цилиндровидных полых профилей. При этом понятие «цилиндровидный» не ограничивается цилиндром с круговым поперечным сечением, но, в соответствии с математическим определением цилиндра, включает также тела с другими формами поперечного сечения.
Продольная ось рамной рейки может быть ее центральной продольной осью или любой параллельно ей идущей продольной осью. При этом расположение продольных осей двух соединенных друг с другом рамных реек под углом друг к другу включает всякое мыслимое расположение, при котором продольные оси расположены не параллельно друг другу. На практике соединенные друг с другом рамные рейки в большинстве случаев составляют прямой угол.
Такие рамные стеллажи для распределительного шкафа, в принципе, известны из уровня техники, например, из документа DE 4336188 С2. В этом патентном описании раскрыт распределительный шкаф, включающий рамный стеллаж, составленный из рамных реек. Вначале формируются две неразборные основные рамы, в первом варианте осуществления составленные из горизонтальных рамных реек: напольных (образующих нижнюю основную раму) и полочных (образующих верхнюю основную раму). Две эти основные рамы могут быть разъемно соединены друг с другом вертикально идущими рамными рейками. Альтернативно, во втором варианте осуществления из каждых двух вертикальных и двух горизонтальных рамных реек могут быть сформированы неразборные передняя и задняя (боковые) рамы, которые затем могут быть разъемно соединены друг с другом верхними и нижними горизонтальными рамными рейками. Разъемное соединение может осуществляться, например, с помощью крепежных винтов или аналогичных элементов на месте сборки, тогда как обе основные или боковые рамы на практике обычно изготавливаются сваркой образующих их компонентов рамы.
Однако такой способ изготовления имеет ряд недостатков. Так, неразборные основные или боковые рамы требуют больше места при складировании и пересылке, чем отдельные рамные рейки. Далее, при определенных условиях, и манипулировать на месте сборке основными или боковыми рамами из-за их размеров труднее, чем отдельными рамными рейками. К тому же и сварной шов между соединяемыми друг с другом компонентами рамы по многим причинам может быть нежелателен. Так, известно, что при сварке соединение материала свариваемых элементов достигается местным тепловыделением, чтобы сильный разогрев соединяемых элементов в зоне сварного шва вызвал расплавление материала. Это может привести к термическому короблению свариваемых друг с другом элементов. В случае рамных реек это может привести к необходимости дополнительной операции чистовой обработки, чтобы вновь отрихтовать рамные рейки и привести их в требуемое положение относительно друг друга. Это в особенности актуально, когда рамные рейки свариваются с так называемыми угловыми соединителями, как, например, в конфигурациях, известных из документов DE 19647753 С2 и DE 19647814 С2, поскольку угловые соединители, как правило, отличаются большей толщиной стенок в зоне соединения, чем полые профили рамных реек.
Еще один недостаток может проявиться при использовании такого рамного стеллажа для распределительного шкафа, который должен обеспечить экранирование среды от электромагнитных излучений размещенных в шкафу компонентов и защиту размещенных компонентов от электромагнитных влияний (электромагнитную совместимость). Как правило, при таком назначении распределительного шкафа детали конструкции снабжаются специальным покрытием для улучшения электрической проводимости распределительного шкафа и обеспечения таким образом его оптимального заземления.
Далее, в зависимости от выбора материалов деталей распределительного шкафа, во избежание коррозии может потребоваться покрытие отдельных деталей. И в этом случае детали часто еще до их соединения в распределительный шкаф снабжаются соответствующим покрытием (используются, например, неметаллические покрытия, в частности полимерные, или металлические покрытия, в частности цинком).
В процессе сварки, проводимой для соединения рамных реек, в зоне сварного шва образуется окалина, которая вызывает местное разрушение покрытия рамных реек и тем самым может помешать достижению требуемой электрической проводимости и/или коррозионной стойкости рамных реек. Далее, некоторые покрытия могут помешать сварке, так что до проведения сварки от покрытия соединяемых частей приходится отказаться.
Чтобы избежать коррозии или обеспечить улучшенную электрическую проводимость рамных реек остается лишь возможность нанесения или возобновления соответствующего покрытия после процесса сварки, что приводит к повышению издержек и затрат времени в процессе производства и монтажа.
В качестве недостатков сварки не в последнюю очередь следует назвать высокое энергопотребление и дорогостоящие меры техники безопасности при работе сварщиков.
Также из практики известно, что для уменьшения влияния вышеуказанных недостатков соединение рамных реек в углах с угловыми соединителями может выполняться на винтах, а не с помощью сварки, как раскрыто, например, в документе DE 3344598 С1. Однако, как показал опыт, в таком варианте осуществления рамный стеллаж требует дополнительного усиления от скручивания или увеличения жесткости на кручение, для чего встраивают дополнительные поперечные связи, включающие, по меньшей мере, две взаимно перпендикулярные планки, чтобы соединить друг с другом противолежащие горизонтальные или вертикальные рамные рейки. Это, в частности, требуется в тех случаях, когда распределительный шкаф при использовании должен перемещаться подъемным краном. Для этого, например, к полочным углам угловых соединителей могут быть прикреплены крановые серьги, которые могут быть использованы для приема карабинных крюков или аналогичных элементов. Создаваемая краном подъемная сила передается через такие крановые серьги на рамный стеллаж распределительного шкафа и может привести к изгибу или перекосу вертикальных рамных реек. И хотя введение дополнительных поперечных связей может эту проблему решить, однако это опять-таки приводит к повышению издержек и затрат времени в процессе производства и монтажа.
Наконец, из документа DE 2020813 U1 известно устройство углового соединения для конструкции рамы кожуха; в этом устройстве первый рамный профиль соединяется со вторым рамным профилем в угловой зоне рамного стеллажа с помощью фиксатора. Для этого в продольной стороне первого профиля в зоне углового соединения имеется отверстие, которое идет от наружной стороны профиля до его внутренней стороны и в которое может быть вставлен выступ второго профиля, образованный на торцевой стороне второго профиля. Со своей стороны, выступ второго профиля включает выточку, в которую с внутренней стороны первого профиля может быть вставлена зажимная втулка, служащая фиксатором соединения двух профилей друг с другом. Таким образом предотвращается возможность выхода выступа второго профиля из отверстия и выхода второго профиля из внутреннего пространства первого профиля.
Однако и в этом варианте осуществления при перемещении распределительного шкафа краном также может возникнуть проблема недостаточной жесткости распределительного шкафа на кручение, так что при определенных условиях могут потребоваться дополнительные элементы для обеспечения достаточной устойчивости стеллажа.
Раскрытие изобретения
Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить такой стеллаж, который, с одной стороны, по возможности, полностью разбирается, чтобы обеспечить простоту и дешевизну складирования и доставки, а с другой, обладает повышенной устойчивостью в собранном состоянии.
Эта задача решается предложением стеллажа с описанными в преамбуле признаками. Стеллаж также включает, по меньшей мере, один стяжной узел, способный для соединения нескольких рамных реек стягивать первую рамную рейку, по меньшей мере, со второй рамной рейкой или, по меньшей мере, с одним расположенным между соединяемыми рамными рейками угловым соединителем. Стяжной узел включает, по меньшей мере, один выполненный отдельно стяжной элемент, проходящий, по существу, по всей длине первой из соединяемых рамных реек, а также два относящихся к стяжному элементу силовых элемента, передающих действующую в направлении продольной оси первой стягиваемой рамной рейки стягивающую силу стяжного элемента на стягиваемые друг с другом компоненты стеллажа, так что стягивающая сила стягивает первую рамную рейку, по меньшей мере, со второй рамной рейкой и/или, по меньшей мере, с одним угловым соединителем.
Другими словами, стяжной узел обеспечивает возможность разъемно соединить друг с другом, по меньшей мере, две рамные рейки, при этом стяжной узел притягивает одну рамную рейку в направлении продольной оси другой рамной рейки. При этом в зависимости от конструкции стеллажа возможны различные конфигурации, а именно первая, при которой, по меньшей мере, две рамные рейки непосредственно стягиваются друг с другом, и второй вариант, при котором две или несколько рамных реек соединяются друг с другом через расположенный между соединяемыми рамными рейками угловой соединитель. В первом варианте, разумеется, тоже можно соединять друг с другом больше двух рамных реек, например три, четыре или пять. Во втором варианте конфигурации рамные рейки стягиваются с угловым соединителем. Два эти варианта осуществления при необходимости могут сочетаться, т.е. первая рамная рейка своим первым свободным концом притягивается к угловому соединителю, в то время как второй ее свободный конец может быть стянут, по меньшей мере, с одной второй рамной рейкой.
Стяжной элемент проходит, по существу, по всей длине первой рамной рейки, т.е. стяжной элемент может, например, иметь ту же длину, что и соответствующая рамная рейка. Но, альтернативно, может быть также целесообразно обеспечить некоторый выход стяжного элемента за края первой рамной рейки, чтобы он мог, к примеру, через посредство своих силовых элементов войти в сцепление со стягиваемыми деталями. При соответствующем исполнении силовых элементов представимо также, чтобы стяжной элемент шел на протяжении большей части длины первой рамной рейки, однако был несколько короче соответствующей рамной рейки. В этом варианте осуществления силовые элементы для того, чтобы они могли взаимодействовать со стяжным элементом и передавать его стягивающую силу на стягиваемые детали стеллажа, входят в рамную рейку с концов.
Благодаря тому, что стяжной элемент проходит, по существу, по всей длине первой из соединяемых рамных реек, растягивающая сила, например, созданная краном и переданная на распределительный шкаф, может быть воспринята стяжным элементом, чем достигается разгрузка полого профиля первой рамной рейки. Далее, предлагаемое настоящим изобретением применение стяжного узла для соединения нескольких рамных реек представляет собой решение, позволяющее отказаться от соединения сваркой, так что связанные с ней ранее описанные недостатки отсутствуют в стеллаже согласно настоящему изобретению.
Стягивающая или растягивающая сила, которая стягивает друг с другом, по меньшей мере, две детали стеллажа, в зависимости от исполнения стяжного узла может базироваться на различных физических эффектах. Так, например, растягивающая сила может быть создана силой упругого возврата или обычной силой затяжки винтовых соединений.
В специальном варианте осуществления стяжной узел может быть предусмотрен или пригоден для соединения друг с другом трех рамных реек. В этом варианте осуществления, например, первая рамная рейка расположена между второй и третьей рамными рейками или их продольными осями, и стяжной узел выполнен таким образом, что действующая в направлении продольной оси первой рамной рейки стягивающая сила стяжного элемента через соответствующие силовые элементы передается на вторую и третью рамные рейки так, что последние притягиваются к первой рамной рейке.
В варианте осуществления, в котором первая рамная рейка стягивается, по меньшей мере, со второй рамной рейкой, силовые элементы стяжного элемента упираются в соответствующие стягиваемые рамные рейки. В конфигурации, где должны стягиваться друг с другом более двух деталей стеллажа, силовые элементы, относящиеся к стяжному элементу, упираются в соответствующие концевые детали, т.е. в детали, имеющие только одну поверхность контакта с соседней стягиваемой стяжным элементом деталью. Когда стягивающая сила стяжного элемента передается через силовые элементы на соответствующие расположенные по краям детали, последние под действием стягивающей силы сдвигаются в направлении ее действия вдоль продольной оси L рамного элемента, к которому относится стяжной элемент, пока стягиваемые детали не коснутся друг друга и не возникнет сила противодействия стягивающей силе. Таким образом, стягиванием двух или нескольких деталей достигается соединение деталей друг с другом. И освободив стяжку, можно разъединить соединение деталей.
По меньшей мере, один стяжной элемент стяжного узла, как подробнее описано ниже, может быть выполнен в виде жесткого стяжного элемента, например, стержня, болта или аналогичного элемента. Но, альтернативно, может также быть использован гибкий стяжной элемент, например, в виде натяжного троса, натяжной ленты или аналогичного элемента. Кроме того, по меньшей мере, участки стяжного элемента вдоль продольной оси рамной рейки могут выполняться эластичными или могут соединяться с эластичными элементами стяжного узла. Под «эластичностью» в данном контексте понимается свойство упруго деформироваться под действием внешней силы, а при снятии действующей силы стремиться восстановить под действием упругой силы возврата исходную форму (как это, например, имеет место в случае пружинного элемента). В таком варианте осуществления стягивающая сила стяжного элемента или элемента стяжного узла создается упругой силой возврата.
Но стяжной узел необязательно должен включать эластичные элементы. Скорее, стягивающая сила, притягивающая друг к другу стягиваемые элементы, может быть создана, например, уменьшением длины стягивания стяжного элемента, т.е. расстояния между силовыми элементами, так что детали, в которые упираются силовые элементы, сдвигаются по направлению друг к другу и стягиваются друг с другом.
Силовые элементы (или, по меньшей мере, один из силовых элементов) могут быть выполнены отдельными и включать опорный участок для упора в одну из стягиваемых деталей стеллажа, а также участок сцепления, на котором силовой элемент может быть введен в зацепление со стяжным элементом для передачи сил. Опорный участок может включать, например, опорную поверхность, скажем, торцевую поверхность гайки или аналогичного элемента, способную при упоре силового элемента в одну из стягиваемых деталей передавать на эту деталь силу стягивания стяжного элемента.
Участок сцепления также может быть выполнен разными способами, например, в виде резьбы, крюков, пазов или аналогичных элементов, способных входить в зацепление с выполненными на стяжном элементе соответствующими (ответными) выступами, выемками или аналогичными элементами и взаимодействовать с ними. Так, участок сцепления силового элемента и соответствующий стяжной элемент могут вводиться в зацепление друг с другом вставкой, вводом в канавку, сцеплением, ввинчиванием или навинчиванием и т.д.
Участок сцепления силового элемента альтернативно может также быть выполнен в виде крюка или выемки, с которыми может вводиться в зацепление стяжной элемент, например, выполненный как гибкий стяжной элемент. Далее, представимо, например, выполнение соединения стяжного и силового элементов в виде одноразового соединения, разъединение которого осуществляется разрушением стяжного элемента, примерно повторяя принцип действия полимерных кабельных соединителей. Однако предпочтительно неразрушаемое разъемное соединение стяжного элемента и участка сцепления, например, путем создания ответных резьбовых участков стяжного элемента и участка сцепления силового элемента.
Однако вместо выполненных отдельно силовых элементов можно представить себе выполнение одного или обоих силовых элементов, относящихся к стяжному элементу, одной деталью с последним. В таком варианте осуществления каждый из силовых элементов включает опорный участок для упора в одну из стягиваемых деталей стеллажа, но не включает участок сцепления, имеющийся при выполнении силовых элементов отдельными. Вариант интегрального исполнения силового элемента с соответствующим стяжным элементом особенно выгоден в сочетании с эластичным или гибким стяжным элементом. Так, например, стяжной элемент может быть выполнен в виде пружины сжатия или аналогичного элемента, включающего на одном или на обоих концевых участках крюк для зацепления или аналогичный элемент для опоры на стягиваемые детали. Альтернативно, при исполнении стяжного элемента в виде натяжной ленты или натяжного троса, стяжной элемент для обеспечения опоры, передающей силы, может также крепиться муфтой или аналогичным элементом к одной из соединяемых деталей. Может быть предусмотрено и другое решение, в котором гибкий стяжной элемент проводится через сквозное отверстие или аналогичный элемент к одной из соединяемых деталей, и муфта или аналогичный элемент на выходе из сквозного отверстия препятствует вытаскиванию стяжного элемента в одном направлении.
В следующем альтернативном варианте осуществления, по меньшей мере, один из силовых элементов может быть выполнен одной деталью с одной из стягиваемых деталей стеллажа, например, с угловым соединителем. Хотя в таком варианте осуществления силовой элемент включает участок сцепления, с которым для передачи сил может войти в зацепление стяжной элемент, но не включает опорный участок для упора, поскольку от него можно отказаться вследствие интегрального исполнения силового элемента со стягиваемой деталью.
Стяжной элемент может также включать стержень, снабженный резьбой в зоне, по меньшей мере, одного концевого участка. В таком варианте осуществления силовые элементы могут включать внутреннюю или наружную резьбу, ответную резьбе стяжного элемента. Так, например, стержень, по меньшей мере, на одном из своих концевых участков может иметь наружную резьбу, а один из относящихся к нему силовых элементов - ответную внутреннюю резьбу, так что силовой элемент может быть с одной стороны навинчен на стержень. В обратном случае стержень может иметь на одном конце торцевую выточку с внутренней резьбой, в которую может быть ввинчена ответная наружная резьба силового элемента.
Однако, как уже упоминалось, в случае интегрального исполнения силового элемента равным образом возможно предусмотреть ответную резьбе стяжного элемента внутреннюю или наружную резьбу на одной из стягиваемых деталей стеллажа.
Далее, рамный профиль рамной рейки может быть выполнен таким образом, чтобы он включал на концах торцевые стенки, из которых, по меньшей мере, одна идет, по существу, перпендикулярно или поперек продольной оси рамной рейки. Причем границы торцевых стенок очерчивают наружные кромки боковой поверхности полого профиля. При этом ограничивающие наружные кромки необязательно лежат в одной плоскости и могут включать углубления или выступы. Так, например, в варианте осуществления, в котором рамные рейки непосредственно соединены друг с другом и первая рамная рейка прилегает своей торцевой стенкой к боковой поверхности второй рамной рейки, предпочтительно, чтобы прилегающая торцевая стенка была выполнена ответной к контактному участку боковой поверхности этой другой рамной рейки.
В альтернативном варианте осуществления может быть предусмотрено, чтобы рамные рейки прилегали друг к другу и соединялись друг с другом своими торцевыми стенками без расположенных между ними угловых соединителей. В одном из таких вариантов осуществления каждая торцевая стенка может быть расположена под углом к продольной оси рамной рейки, например под углом 45°, так что прилегающие концами друг к другу соединенные друг с другом рамные рейки составляют между собой прямой угол. Мыслимо также, при специальном варианте осуществления торцевых стенок, притягивать друг к другу стяжным узлом и таким образом соединять друг с другом более двух, например три, четыре или пять, рамных реек, прилегающих друг к другу торцевыми стенками без расположенных между ними угловых соединителей.
Угловой соединитель может согласно настоящему изобретению включать, по меньшей мере, одно сквозное отверстие для приема стяжного элемента первой из стягиваемых рамных реек. В зависимости от исполнения угловой соединитель может также включать несколько сквозных отверстий для приема нескольких стяжных элементов стягиваемых рамных реек. В первом варианте осуществления сквозное отверстие углового соединителя служит исключительно для пропуска стяжного элемента, по крайней мере, его концевого участка. Альтернативно, сквозное отверстие может также быть выполнено с внутренней резьбой или аналогичным образом, позволяющим выполнять функции участка сцепления силового элемента, который в этом варианте осуществления выполнен одной деталью с угловым соединителем.
В этом варианте осуществления соединение первой рамной рейки с угловым соединителем может быть, например, выполнено проведением стяжного элемента первой рамной рейки в сквозное отверстие углового соединителя и сцеплением стяжного элемента на дальней относительно первой рамной рейки стороне сквозного отверстия с отдельно выполненным силовым элементом. Таким образом предотвращается выдвижение стяжного элемента из сквозного отверстия в направлении первой рамной рейки, и может быть приложена стягивающая сила, притягивающая первую рамную рейку к угловому соединителю. Тот же эффект может быть достигнут при выполнении силового элемента одной деталью с угловым соединителем.
Предпочтительно, чтобы полые профили рамных реек стеллажа были одного поперечного сечения и включали выполненный в полом профиле канал для стяжного элемента. Причем этот канал может быть выполнен внутри полого профиля или проходить снаружи полого профиля. В обоих случаях канал может быть частью самого полого профиля.
В принципе, в качестве канала может использоваться полость, образующаяся внутри полого профиля. Однако может быть целесообразно выполнять канал специально, например, для того, чтобы канал лучше выполнял функцию направляющей и обеспечивал центровку стяжного элемента относительно полого профиля. При этом предпочтительно, чтобы внутренний диаметр канала приблизительно соответствовал наружному диаметру стяжного элемента, т.е. не был значительно больше наружного диаметра стяжного элемента.
Далее, полый профиль рамной рейки может быть пластическим деформированием, по существу, плоского листового исходного материала превращен в цилиндровидный профиль, причем полый профиль на двух своих противолежащих боковых кромках включает соединительную зону для замыкания полого профиля, а эта зона в то же время включает канал, сформированный, по меньшей мере, двумя приемными язычками, из которых, по меньшей мере, по одному образованы на каждой из двух боковых кромок.
По существу плоский исходный материал полого профиля может, например, быть листовой заготовкой, которая простой гибкой может быть превращена в цилиндровидный профиль. В качестве материала при этом может выбираться любой поддающийся гибке материал, например металлы, металлсодержащие материалы или волокнистый композитный материал. В соединительной зоне полого профиля предусмотрен канал для стяжного элемента, причем стяжной элемент вводится в канал, по меньшей мере, через два приемных язычка, каждый из которых отходит наружу от соответствующей, одной из двух боковых кромок полого профиля.
Приемные язычки совместно с введенным в них позднее стяжным элементом создают геометрическое замыкание, обеспечивающее удержание боковых кромок полого профиля соединенными друг с другом для замыкания полого профиля. Поэтому при желании можно отказаться от обычного способа замыкания полого профиля шовным материалом с помощью сварки, так что и при изготовлении полых профилей для рамных реек связанные со сваркой недостатки отпадают.
Приемные язычки могут быть расположены вдоль продольной оси рамной рейки со сдвигом относительно друг друга. При этом между ними может быть предусмотрено расстояние в направлении продольной оси. Но, альтернативно, они могут примыкать друг к другу и без зазоров.
Приемные язычки могут образовывать замкнутые или разомкнутые приемные зоны, т.е. приемные язычки могут быть сформированы, например, в виде втулок, крюков или аналогичных элементов. Решающим является образование с помощью приемных язычков канала, сквозь который может проходить стяжной элемент стяжного узла.
Далее, каждый приемный язычок боковых кромок может быть образован язычковым выступом, отходящим от соответствующей боковой кромки и преобразованным пластическим деформированием в форму крюка или втулки.
Далее, угловой соединитель может быть выполнен таким образом, чтобы соединять друг с другом, по меньшей мере, две, предпочтительно три рамные рейки, включая при этом, по меньшей мере, одну опорную поверхность для каждой соединяемой рамной рейки. Эти, по меньшей мере, две соединяемые рамные рейки могут прилегать к угловому соединителю и опираться на него. В типовом случае такой угловой соединитель выполнен так, чтобы он мог соединить три попарно перпендикулярные друг другу рамные рейки. Соответственно, в одном из вариантов осуществления опорные поверхности углового соединителя могут быть расположены перпендикулярно друг другу, и рамные рейки могут прилегать торцами к этим перпендикулярным опорным поверхностям. В этом варианте осуществления торцы рамных реек выполнены, по существу, перпендикулярными продольной оси, что позволяет просто изготавливать рамные рейки.
Но, альтернативно, опорные поверхности, в зависимости от конструктивного исполнения торцов рамных реек, могут быть расположены и под другим углом друг к другу, что обеспечивает расположение соединенных через угловой соединитель рамных реек под заранее заданным углом друг к другу. Мыслимо также сочленение рамной рейки боковой поверхностью ее полого профиля с опорной поверхностью углового соединителя.
Для упрощения монтажа и обеспечения плотного контакта опорных поверхностей углового соединителя с торцами соединяемых рамных реек, на каждой опорной поверхности углового соединителя может быть, по меньшей мере, один выступ и/или, по меньшей мере, одна выемка, ответные для поперечного сечения полого профиля соответствующей соединяемой рамной рейки и способные обеспечить правильность ее положения в собранном состоянии. Это дает преимущество дополнительной стабилизации полых профилей в зоне их соединения с угловым соединителем, так как профили прилегают боками к соответствующим контактным поверхностям выступов или выемок углового соединителя.
Так, например, представимо, чтобы от каждой опорной поверхности углового соединителя отходил выступ в том направлении, в котором в собранном состоянии будет идти соответствующий профиль рамной рейки. Этот выступ таким образом соответствует поперечному сечению полого профиля соединяемой рамной рейки, что последний может быть, например, надет на выступ, при этом внутренняя периферическая поверхность полого профиля прилегает к наружной периферической поверхности выступа.
Но, альтернативно, на соответствующей опорной поверхности может быть образована выемка, например, в виде паза, в которую может быть вставлен концевой участок полого профиля соединяемой рамной рейки. В этом случае паз также соответствует поперечному сечению профиля. Ширина паза может быть выбрана так, чтобы она была не меньше толщины стенки полого профиля. Но, альтернативно, например, при желании осуществить прессовую посадку полого профиля в пазовую выемку, эта ширина может быть и немного меньше толщины стенки полого профиля.
Выемка в опорной поверхности не обязательна должна быть выполнена в виде периферического паза, соответствующего поперечному сечению полого профиля рамной рейки, но может иметь вид плоской выемки, наружный контур которой, по существу, соответствует наружному контуру поперечного сечения полого профиля. Если в случае паза концевой участок соединяемого полого профиля соприкасается с контактными поверхностями пазовой выемки как с внутренней, так и с наружной стороны, то в случае плоской выемки возможен контакт только по наружной стороне.
Само собой разумеется, возможны также сочетания выступа и выемки.
Далее, угловой соединитель может включать, по меньшей мере, две отдельно выполненные части, которые могут разъемно соединяться друг с другом. Так как при погрузке/разгрузке распределительного шкафа на угловой соединитель могут воздействовать очень большие изгибающие усилия и моменты, целесообразно выполнять конструкцию как можно более устойчивой. На практике это, как правило, достигается тем, что угловой соединитель изготавливается сравнительно массивным, например, в виде неразборной литой детали или аналогичным образом. Но это негативно отражается на весе распределительного шкафа, так как подобные детали сравнительно тяжелы.
В отличие от этого, согласно настоящему изобретению можно выполнить, по меньшей мере, две отдельные части углового соединителя так, что вместе они образуют внутреннюю полость и соединяются друг с другом разъемно. Таким образом может быть выполнен угловой соединитель, который, с одной стороны, обладает высокой устойчивостью, а с другой, является облегченным. Кроме того, в полости, образованной, по меньшей мере, двумя частями углового соединителя, если нужно, могут быть размещены, например, концевые участки стяжных элементов соответствующих соединенных рамных реек и при определенных условиях их силовых элементов.
Соединение двух частей углового соединителя может быть осуществлено, например, винтом или аналогичным элементом, который может быть вставлен в соответствующие отверстия в обеих частях углового соединителя и завинчен.
Но, альтернативно, при соответствующей конструкции стяжного элемента, по меньшей мере, один из стяжных элементов может быть использован для соединения, по меньшей мере, двух частей углового соединителя. При этом, по меньшей мере, две части углового соединителя могут быть разъемно соединены друг с другом с помощью стяжного узла одной из соединяемых рамных реек, причем соединяемые части углового соединителя включают соосные приемные отверстия, по меньшей мере, для одного стяжного элемента.
Краткое описание чертежей
Ниже объясняются примеры предпочтительных вариантов осуществления изобретения со ссылкой на сопроводительные схематические чертежи, на которых:
на ФИГ.1 изображена аксонометрическая проекция стеллажа согласно настоящему изобретению в виде рамного стеллажа распределительного шкафа;
на ФИГ.2 показана аксонометрическая проекция стяжного узла для соединения рамных реек рамного стеллажа ФИГ.1 согласно настоящему изобретению для распределительного шкафа;
на ФИГ.3 показана аксонометрическая проекция полого профиля рамной рейки в одном из возможных вариантов осуществления;
на ФИГ.4 показана в первом варианте осуществления деталь рамного стеллажа ФИГ.1 согласно настоящему изобретению для распределительного шкафа;
на ФИГ.5 показана во втором варианте осуществления деталь рамного стеллажа ФИГ.1 согласно настоящему изобретению для распределительного шкафа; и
на ФИГ.6а-6с показаны аксонометрические проекции деталей углового соединителя рамного стеллажа согласно настоящему изобретению для распределительного шкафа.
Осуществление изобретения
На ФИГ.1 представлено схематическое изображение рамного стеллажа согласно настоящему изобретению для распределительного шкафа; стеллаж в целом обозначен позицией номер 10. В показанном варианте осуществления рамный стеллаж 10 распределительного шкафа включает четыре нижних горизонтальных рамных рейки 12, 14, 16 и 18, четыре верхних горизонтальных рамных рейки 22, 24, 26, 28, образующих, соответственно, прямоугольники, а также четыре соединяющих оба эти прямоугольника вертикальных рамных рейки 32, 34, 36 и 38. Рамные рейки в угловых зонах рамного стеллажа распределительного шкафа соединены друг с другом с помощью так называемых угловых соединителей 20, причем в показанном варианте осуществления каждые две соединенные друг с другом рамные рейки образуют между собой прямой угол. Все рамные рейки образованы из подробнее описываемых ниже цилиндровидных полых профилей 42, имеющих продольную ось L (см. ФИГ.2 и 3).
К верхним угловым соединителям 20 могут быть дополнительно присоединены крановые серьги 30 или аналогичные элементы, облегчающие подъем и перемещение с помощью крана рамного стеллажа 10 распределительного шкафа или же полностью собранного распределительного шкафа (см. ФИГ.5).
Соединение отдельных рамных реек друг с другом через угловые соединители осуществляется посредством стяжных узлов 40, существенные составные части которых представлены, в качестве примера, на ФИГ.2. При этом полый профиль 42 рамной рейки рамного стеллажа 10 распределительного шкафа притянут стяжным элементом 44 и двумя силовыми элементами 46 к угловому соединителю 20 и таким образом через угловой соединитель 20 соединен с другими рамными рейками.
Стяжной элемент 44 в представленном на ФИГ.2 варианте осуществления выполнен в виде шпильки, имеющей на наружной периферии наружную резьбу 44а. Кроме того, на шпильке имеются два расположенные напротив друг друга участка 44b с лысками, свободные от резьбы. Но в альтернативных к представленному на ФИГ.2 вариантах осуществления представимы и другие конструктивные варианты, например исполнение, в котором стержень снабжен наружной резьбой только на двух своих концевых участках; исполнение в виде стержня с идущими от торцов вглубь стержня глухими отверстиями, снабженными внутренней резьбой, или исполнение стяжного элемента в виде гибкой ленты, натяжного троса или аналогичного элемента.
Силовой элемент 46 может, как показано на ФИГ.2, включать гайку с соответствующей внутренней резьбой, позволяющей навинтить силовой элемент на стяжной элемент. Но, альтернативно, силовой элемент может также быть выполнен в виде натяжного винта, ввинчиваемого во внутреннюю резьбу стержня, в виде зажима с фиксаторами или аналогичными элементами, соединяемого с натяжной лентой или натяжным тросом и т.д.
Выполненный в виде шпильки стяжной элемент 44 идет вдоль продольной оси L полого профиля 42, по существу, по всей длине соответствующей рамной рейки, точнее, как показано на ФИГ.4 и 5, с выходом за ее границы, и соединяет, по меньшей мере, две рамные рейки, притягивая как первую, так и вторую рамную рейку к общему угловому соединителю 20. Но, альтернативно, две рамные рейки могут и непосредственно стягиваться друг с другом стяжным узлом. В обоих случаях стяжной элемент 44 создает стягивающую силу, которая действует в направлении продольной оси L соответствующей рамной рейки и через два силовых элемента 46 передается на стягиваемые детали. При выполнении силовых элементов 46 в виде гаек внутренняя резьба образует участок сцепления, которым гайка входит в зацепление с наружной резьбой 44а стяжного элемента 44. Далее, торцевая поверхность гайки, прилегающая к стягиваемой детали, образует опорный участок, которым гайка опирается на стягиваемую деталь и таким образом может передавать на эту деталь силу стягивания стяжного элемента 44, действующую в направлении продольной оси L.
На ФИГ.2 и 3 показаны два различных исполнения полого профиля соответственно 42 и 142 рамной рейки. Каждый из этих двух профилей включает канал 48, 148 для стяжного элемента 44, являющийся приемником и направляющей стяжного элемента 44 внутри полого профиля 42, 142. При этом канал 48 или 148 сформирован несколькими приемными язычками в форме втулок, которые соосны друг другу.
При изготовлении полого профиля для рамной рейки из, по существу, плоского исходного материала, например листовой заготовки, в процессе пластического деформирования, например гибки, формируется цилиндровидный профиль, который позднее должен образовать замкнутый полый профиль. При этом цилиндровидный профиль в сечении может образовывать, например, показанный на ФИГ.2, по существу, пятиугольный контур или показанный на ФИГ.3, по существу, четырехугольный контур, в котором две противолежащие, по существу, параллельные боковые кромки сходятся друг с другом в зоне соединения 58 или 158. В каждой из зон боковых кромок сформированы несколько язычковых выступов 54, 56 или 154, 156, образующих приемные язычки. Последние расположены вдоль продольной оси L со сдвигом относительно друг друга таким образом, что каждый выступ 54 или 154 первой боковой кромки входит в зацепление в промежуточном пространстве, образованном между двумя выступами 56 или 156 второй боковой кромки, и наоборот. Кроме того, язычковые выступы также в результате пластического деформирования, например гибкой, образуют приемные язычки в виде втулок, которые в положении соединения полого профиля расположены соосно.
Приемные язычки в виде втулок, образованные выступами 54, 56 или 154 и 156, могут в зоне соединения 58 или 158, как в показанных вариантах осуществления, переходить в боковые поверхности 60, 62 или 160, 162 полого профиля гладко или связно, т.е. без перегиба или ступеньки. Но, альтернативно, эти язычки могут также включать в переходной зоне перегиб или сдвиг и выступать внутрь полого профиля или наружу.
До тех пор пока в канал 148 не введен стяжной элемент, боковые кромки в зоне соединения 158 полого профиля 142 в показанных вариантах осуществления рамных реек могут быть вновь отведены друг от друга под действием соответствующей внешней силы. Но когда стяжной элемент 44, например шпилька на 2, вставлен в канал 48, он фиксирует положение выступов 54, 56 относительно друг друга, так что боковые кромки удерживаются соединенными и полый профиль 42 остается замкнутым.
Таким образом, стяжной элемент 44 выполняет две функции: во-первых, с помощью силовых элементов притягивает соединяемые рамные рейки к угловому соединителю и тем самым их соединяет, а во-вторых, удерживает замкнутым полый профиль, сквозь который этот стяжной элемент проходит. Кроме того, в зависимости от выполнения стяжного элемента, последний может стабилизировать полый профиль, например, если он представляет собой жесткий стяжной элемент 44, скажем, шпильку соответствующей жесткости и изгибной прочности. Но и гибкий стяжной элемент, такой как натяжной трос, натяжная лента или аналогичный элемент, может быть пригоден для стабилизации полого профиля, так как под натяжением также может противодействовать изгибу полого профиля. Наконец, соединенные друг с другом через угловые соединители стяжные элементы образуют сеть линий передачи сил, которая при наложении внешней растягивающей силы, например, от подъемного крана, стабилизирует весь распределительный шкаф.
Предпочтительно, чтобы все рамные рейки рамного стеллажа 10 распределительного шкафа имели одинаковые поперечные сечения профиля; тогда стоимость изготовления может быть снижена, так как чтобы получить отдельные рамные рейки нужно будет только отрезать на требуемую длину заранее отформованный полый профиль. Далее, поперечное сечение полого профиля рамной рейки может быть симметричным относительно пересекающей центральную продольную ось L диагонали D сечения профиля. Эта симметричность полых профилей обеспечивает возможность установки встраиваемых элементов, не требующей заранее намеченных верхних или нижних участков полого профиля, что значительно упрощает монтаж рамного стеллажа распределительного шкафа.
M
M
M
Кроме того, те боковые поверхности полого профиля, которые попарно параллельны друг другу (т.е. боковые поверхности 60 и 64, а также 62 и 66 на ФИГ.2), включают ряд приемников крепления 50 или 150, выполненных в виде сдвоенных, перекрывающихся восьмеркой отверстий. Эти приемники крепления 50, 150 служат для приема средств крепления, с помощью которых могут быть установлены встраиваемые в распределительный шкаф элементы. При таком специальном исполнении приемников 50 в виде сдвоенных отверстий, вместо одиночных симметричных относительно центральной продольной оси L соответствующей боковой поверхности приемников крепления, в каждой из параллельных друг другу боковых поверхностей полого профиля 42, 142 создаются по два эксцентричных, симметричных относительно центральной продольной оси L приемника крепления. Они, как показано на ФИГ., могут перекрываться или располагаться на расстоянии друг от друга. Симметрия приемников крепления относительно центральной продольной оси L обеспечивает возможность установки встраиваемых в рамный стеллаж распределительного шкафа элементов, не требующей заранее намеченных верхних или нижних участков полого профиля.
Полые профили формируются требуемым образом в процессе пластического деформирования, например, гибкой или гибкой в штампе, причем приемники крепления 50, 150 снабжены выступающими внутрь полого профиля усиливающими бортами 50а, 150а. Далее, приемники крепления 50, 150 в показанных на ФИГ.2 и 3 вариантах осуществления сформированы на заглубленных относительно наружной периферии полого профиля 42, 142 боковых поверхностях или углублениях в форме лотков 52, 152 соответствующих боковин 60, 62, 64 и 66. Эти также созданные гибкой в боковых поверхностях углубления в форме лотков 52, 152 вносят дополнительный вклад в увеличение жесткости полого профиля 42, 142.
На ФИГ.4 и 5 показано соединение трех рамных реек 22, 24 и 32 с помощью одного углового соединителя 20 и трех относящихся к рамным рейкам стяжных узлов 40. Угловой соединитель 20 (на ФИГ.4 и 5 показана только его первая часть 20а) включает три участка стенки 72а, 74а и 76а с наружными контактными поверхностями, к которым торцами прилегают соединяемые рамные рейки 22, 24 и 32. На каждой из контактных поверхностей участков стенки 72а, 74а и 76а угловой соединитель может дополнительно включать выступ 82, 84 и 86 (см. ФИГ.6а) или аналогичный элемент, который выступает в направлении соединяемой рамной рейки и на который может быть надет полый профиль 42 соединяемой рамной рейки (на ФИГ.6а показаны надетые на выступы 82 и 84 участки полого профиля 42).
Далее, угловой соединитель 20 включает образованные в зоне каждого участка стенки 72а, 74а, 76а сквозные отверстия 78, сквозь которые могут проходить стяжные элементы 44 соответствующих рамных реек 22, 24, 32. Эти сквозные отверстия 78 могут проходить сквозь выступы 82, 84 и 86. Альтернативно, выступы могут располагаться со сдвигом относительно сквозных отверстий.
В таком случае с противоположной рамной рейке стороны соответствующего участка стенки с проходящим в сквозное отверстие 78 стягивающим элементом 44 может быть сцеплен силовой элемент 46, наружный диаметр которого больше диаметра сквозного отверстия 78. В случае выполненного в виде шпильки стяжного элемента 44 силовой элемент 46, как уже объяснялось в связи с ФИГ.2, может представлять собой гайку, навинчиваемую на наружную резьбу 44а шпильки. Гайка 46 предотвращает выход шпильки 44 из сквозного отверстия 78, так что стяжной элемент оказывается с одной стороны закреплен. То же достигается на соответствующем другом конце соединяемой рамной рейки - также с помощью силового элемента (в зеркальном исполнении) или с помощью силового элемента, выполненного одной деталью со следующим угловым соединителем или с рамной рейкой.
Таким образом, при зеркальном исполнении, между каждыми двумя силовыми элементами расположена рамная рейка, а также два включающих участки стенки угловых соединителя, которые притягиваются друг к другу благодаря тому, что эффективная длина стягивания стяжного элемента сокращается, например, завинчиванием силовых элементов навстречу друг другу.
Но этот эффект можно создать и с помощью других сочетаний стяжного и силового элементов. Так, например, стяжной элемент, выполненный в виде натяжной ленты, натяжного троса или аналогичного элемента, может непосредственно (например, зажимом) крепиться на стягиваемой детали, например, угловом соединителе, или на силовом элементе. Далее, стяжной элемент может быть выполнен, по меньшей мере, частично жестким и, например, включать выступы (упоры), которые взаимодействуют с ответными упорами или соответственно выполненными приемниками таким образом, что проход возможен только в одном направлении (принцип кабельного соединителя).
Как уже упоминалось выше, угловой соединитель 20 здесь выполнен двухчастным (см. ФИГ.6а и 6b). Вторая часть 20b углового соединителя 20 конструктивно, по существу, соответствует первой части 20а, включая три, по существу, перпендикулярных друг другу участка стенки 72b, 74b, 76b. В собранном состоянии участки стенки 72а, 74а и 76а первой части 20а и участки стенки 72b, 74b, 76b второй части 20b ограничивают внутреннюю полость в форме прямоугольного параллелепипеда. Но вторая часть 20b не включает на наружных боковых поверхностях участков стенки 72b, 74b, 76b никаких выступов для соединения с рамными рейками. Вместо этого, по меньшей мере, на одной наружной боковой поверхности (см. ФИГ.6b, участок стенки 72b) может располагаться открытый с наружной стороны паз 106, который в собранном состоянии стыкуется с соответствующими приемными пазами на соединенных рамных рейках и может служить для приема уплотнительного элемента.
Для соединения друг с другом двух частей 20а и 20b углового соединителя 20 может использоваться отдельный зажимной винт или аналогичный элемент. Но, как показано на ФИГ.4 и 5, может быть особенно предпочтительно использовать для этого один из стяжных элементов с соответствующим силовым элементом. В этом варианте осуществления на наружную резьбу 44а шпильки 44 снаружи навинчивается специально выполненный силовой элемент 70 (см. также ФИГ.6с). Для этого вторая часть 20b углового соединителя 20 включает на боковой поверхности 76b соосное со сквозным отверстием 78 первой части 20а крепежное отверстие 68b. Сквозь него на шпильку 44 надевается силовой элемент 70 в виде болта, включающего на своем первом конце 70а глухое отверстие (не показано) с внутренней резьбой, которая может быть навинчена на шпильку 44. На противолежащем конце 70b силового элемента 70 имеется, по меньшей мере, одна винтовая головка 88 (обычно выполняемая в виде шестигранника) с закраиной 98. Кроме того, как показано на ФИГ.6с, и на противолежащем втором конце 70b силового элемента 70 также может быть сформировано отверстие, тоже снабженное внутренней резьбой, позволяющей ввинтить в это отверстие, например, крановую серьгу 30. Для упрощения изготовления силового элемента 70 оба отверстия могут быть выполнены в виде одного сквозного отверстия 80 с внутренней резьбой (не показано).
Эта винтовая головка 88 выполнена таким образом, что монтажник, используя соответствующий инструмент, может вращать силовой элемент 70 в нужном направлении до упора закраины 98 в опорную поверхность 76b или в поверхность окружающего крепежное отверстие 68b углубления 98b, стягивая таким образом первую часть 20а и вторую часть 20b друг с другом.
Сборка рамного стеллажа распределительного шкафа описывается ниже со ссылкой на чертежи на примере углового соединителя 20. На первом шаге рамные рейки 22, 24 и 32 надеваются на выступы 82, 84, 86 углового соединителя 20 так, что канал 48 каждой рамной рейки оказывается соосным с соответствующим сквозным отверстием 78 углового соединителя 20. Затем шпилька 44 каждой рамной рейки вводится в канал 48 полого профиля 42 до тех пор, пока свободный конец шпильки 44 не выйдет сквозь соответствующее сквозное отверстие 78 углового соединителя 20 на противолежащую сторону соответствующего участка стенки.
На следующем шаге на свободные концы шпилек 44 рамных реек 22 и 24 навинчиваются гайки 46, так что шпильки 44 уже не могут быть вытащены через сквозные отверстия 78 в направлении выступов, на которые надеты рамные рейки 22, 24. После того как оба силовых элемента, относящихся к стяжному элементу, сцеплены с ним и уперлись в зажимаемые детали, можно регулировкой глубины навинчивания подобрать силу затяжки.
После этого вторая часть 20b углового соединителя 20 соединяется с первой частью 20а. Для этого вторая часть 20b вставляется своими направляющими кромками 90 в ответные направляющие пазы 92 и вдвигается в первую часть 20а до тех пор, пока направляющая кромка 94 второй части не войдет в направляющий паз 96 первой части 20а. В этом положении отверстие 68b соосно со сквозным отверстием 78, сквозь которое проходит шпилька 44 рамной рейки 32.
Для устойчивости участка стенки 76b второй части 20b в первой части 20а углового соединителя 20, как показано на ФИГ.6а, предусмотрена опорная поверхность, включающая ответное крепежное отверстие 68а, которое также соосно с крепежным отверстием 68b второй части 20b. В альтернативном варианте, показанном на ФИГ.4 и 5, от внутренних поверхностей участков стенки 72а, 74а в образованную частями 20а, 20b углового соединителя 20 полость отходят опорные выступы 102, 104.
Затем силовой элемент 70 (см. также ФИГ.6с) навинчивается снаружи на наружную резьбу 44а шпильки 44 в направлении рамной рейки 32 до упора закраины 98 в контактную поверхность 76b или в поверхность окружающего крепежное отверстие 68b углубления, и таким образом осуществляется односторонняя стяжка первой части 20а углового соединителя 20 со второй частью 20b, а также рамной рейки 32 с угловым соединителем 20.
В заключение в глухое отверстие 80 винтовой головки 88 может быть ввинчена крановая серьга 30.