[發(fā)明專利]包括用于開(kāi)關(guān)柜的基板的配電板及其采用3D打印工藝的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680079896.4
• 申請(qǐng)日: 2016-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108605415B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 奧利弗·芬克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 比伯拉赫利勃海爾零部件有限公司
• 主分類號(hào): H05K3/46
• 分類號(hào): H05K3/46
• 代理公司: 北京三聚陽(yáng)光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 程鋼

本發(fā)明總體涉及一種開(kāi)關(guān)柜，該開(kāi)關(guān)柜包括具有至少一個(gè)基板的至少一個(gè)配電板，電氣開(kāi)關(guān)元件設(shè)置于基板上并且互相電氣連接。特別地，本發(fā)明涉及一種用于制造該類型開(kāi)關(guān)柜的方法。根據(jù)本發(fā)明，盡量采用三維打印技術(shù)制造開(kāi)關(guān)柜或其電氣部件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體涉及一種開(kāi)關(guān)柜，該開(kāi)關(guān)柜包括具有至少一個(gè)基板的至少一個(gè)配電板，用于將電能輸送和/或分配到至少一臺(tái)設(shè)備的電氣開(kāi)關(guān)元件設(shè)置于基板上并且互相電氣連接。在這方面，本發(fā)明尤其涉及一種用于制造該開(kāi)關(guān)柜的方法。

背景技術(shù)

以前制造開(kāi)關(guān)柜的方法包括許多手工處理程序，例如給電路板鉆孔、固定電子部件以及連接部件的個(gè)別電連接器。這些手工處理程序容易出錯(cuò)并且成本高。此外，在廣泛的技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，通常在專門(mén)用于制造和組裝目的的操作過(guò)程中制造和組裝開(kāi)關(guān)柜，然后將其運(yùn)輸至使用地點(diǎn)，最大限度的預(yù)組裝，然后在使用地點(diǎn)通常只將外部組件或設(shè)備(諸如由開(kāi)關(guān)柜控制的發(fā)動(dòng)機(jī))連接到起重機(jī)(諸如工程起重機(jī)、港口起重機(jī)或海洋起重機(jī)等)。這通常導(dǎo)致較高的運(yùn)輸成本。

在這方面，該開(kāi)關(guān)柜通常包括多個(gè)配電板，該配電板水平地和/或豎直地容納于開(kāi)關(guān)柜外殼中。在這方面，多個(gè)開(kāi)關(guān)元件通常安裝在基板上，元件彼此之間電連接或有線連接以實(shí)現(xiàn)電路邏輯。在這方面，該電路元件或設(shè)備可為多種類型，例如開(kāi)關(guān)、按鍵、諸如顯示器或指示燈的顯示元件、測(cè)量設(shè)備、諸如觸摸屏、按鈕、撥動(dòng)開(kāi)關(guān)等的輸入設(shè)備，。特別地，電力電子部件也可用作基板上的開(kāi)關(guān)元件，例如變頻器等。保險(xiǎn)絲或試驗(yàn)開(kāi)關(guān)也可以為配電板的一部分。

因此該開(kāi)關(guān)柜通常形成或包括在相應(yīng)空殼內(nèi)的低壓開(kāi)關(guān)裝置組合件，其中在大部分情況下，該開(kāi)關(guān)裝置組合件包括輔助電路形式的控制部分和主電路形式的電源部分，例如該電源部分包括必需的監(jiān)測(cè)(如保險(xiǎn)絲等)。因此，開(kāi)關(guān)柜包括一個(gè)或多個(gè)低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備與用于控制、測(cè)量、報(bào)告、保護(hù)和管理的相關(guān)設(shè)備，與所有內(nèi)部電子機(jī)械連接以及設(shè)計(jì)部分的組合。

在這方面，開(kāi)關(guān)柜具有以下任務(wù)：在接收過(guò)程中從一個(gè)或多個(gè)供電方接收電能，以及通過(guò)一個(gè)或多個(gè)電纜或電線將電能分配給其他設(shè)備。在這方面，上述主電路包括位于用于輸送電能的電路中的開(kāi)關(guān)裝置組合件的所有導(dǎo)電部分，而輔助電路包括位于不是上述主電路并且不用于輸送任何電能的電路中的開(kāi)關(guān)裝置組合件的所有導(dǎo)電部分，用于控制、測(cè)量、報(bào)告、管理和數(shù)據(jù)處理。

由專利文獻(xiàn)DE 89 02 022 U1、US 2015/0201499 A1、WO 2014/2009994 A2和DE10 2011 100 555 A1可知，采用3D打印和其它涂層工藝制造電路板(至少部分)形式的電子組件。然而與開(kāi)關(guān)柜相比，這樣的電路板僅是用于數(shù)據(jù)處理和控制的電子組件，其不接收電能和將電能輸送或分配給相應(yīng)的用電方。該電路板形式的電子組件最初使用模擬技術(shù)制造，然后該技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，逐漸地發(fā)展到數(shù)字技術(shù)以及之后的微控制器技術(shù)。

與開(kāi)關(guān)柜相比，這樣的電路板和電子組件中的電壓和功率范圍小得多。在用于數(shù)據(jù)處理和控制的電路板和相似的電子組件中，由于在電子組件中盛行小電壓和小功率范圍，考慮諸如接觸安全、電擊或電弧事故等問(wèn)題是無(wú)意義的，而相同的問(wèn)題在開(kāi)關(guān)柜中通常必須考慮。一方面，由于用于數(shù)據(jù)處理和控制的電路板和電子組件和用于將電能分配和輸送到其他操作組件的開(kāi)關(guān)柜(其中某些具有威脅生命的電壓、電擊風(fēng)險(xiǎn)和電弧事故)之間的本質(zhì)差異，另一方面，制造開(kāi)關(guān)柜時(shí)需要特別注意和安全措施以應(yīng)對(duì)開(kāi)關(guān)柜的特別風(fēng)險(xiǎn)。特別地，各低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備一個(gè)接一個(gè)單獨(dú)被安裝和分別被插入。此外，考慮到上述特別風(fēng)險(xiǎn)，采用具有分離安裝板和支撐軌的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特殊構(gòu)造，并且劃分主電路和輔助電路。然而，這由于具有許多部件使得制造復(fù)雜，還導(dǎo)致開(kāi)關(guān)柜的裝配工人疲勞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明基于說(shuō)明上述類型的改進(jìn)開(kāi)關(guān)柜及其改進(jìn)的制造方法的任務(wù)，可避免現(xiàn)有技術(shù)的缺陷并且利用有利方式進(jìn)一步改進(jìn)該技術(shù)。特別地，假設(shè)可避免與開(kāi)關(guān)柜制造和組裝有關(guān)的工作和誤差敏感性，并且假設(shè)使分散制造開(kāi)關(guān)柜成為可能。

根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1的方法和通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求15的開(kāi)關(guān)柜實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例是從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。