具有用于可靠地显示开关位置的闭锁装置的开关设备的制造方法

xiaoxiao2021-2-23  124

具有用于可靠地显示开关位置的闭锁装置的开关设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于可靠地显示开关位置的闭锁装置的开关设备,该闭锁装置具有操纵机构和接触系统,操纵机构具有操纵件以及经由第一传递机构与锁扣机构作用连接,锁扣机构经由第二传递机构操作操纵杆,接触系统具有带有触点的固定定位的触点元件,该固定定位的触点元件与具有触点的能运动的触点元件相对地布置,能运动的触点元件在接触滑块中受引导,其中操纵杆与能运动的触点元件作用连接。
【背景技术】
[0002]此外,开关设备、特别是断路器在短路时起到安全关断的作用并且由此保护耗电设备。此外,电的或机械的开关单元适用于符合运行要求地手动开关耗电器,以及适用于在维修工作时或在设备处有改变时安全地使设备与电网分离。电开关单元通常电磁地运行。
[0003]也就是说,这种开关单元是技术上高价值的电开关设备,其具有对于电动机、导线、变压器和发电机的集成保护。其进一步地应用于具有更小的开关频率的功能部位处。这种开关单元除了短路保护之外也适用于过载保护。
[0004]在短路的情况下,电开关单元安全地关断电设备。由此,其提供了对过载的安全保护。流经有电流的每个导体或高或低强度地变热。在此,变热取决于电流强度与电流导体横截面的比,即所谓的电流密度。电流密度不得过大,因为否则由于过高的变热而熔化了导体绝缘部,由此可能能够引发火灾。为了防止电设备受到这些损毁性影响,使用开关单元作为过电流保护装置。
[0005]断路器具有两个彼此分开地起作用的脱扣机构,用于过载和短路保护。这两个脱扣器串联。在短路时,时间上几乎不延迟地起作用的电磁脱扣器承担保护作用。在短路时,电磁脱扣器不延迟地释放断路器的锁扣机构。在短路电流能达到其最大值之前,开关衔铁分离触点元件。
[0006]已知的开关单元具有接触滑块单元,其具有接触滑块和能运动的触点元件。能运动的触点元件还具有电触点。此外,这种开关单元具有对于导电的第一触点。在接通状态中,能运动的触点元件的电触点接触了开关单元的固定触点。在短路情况下,能运动的触点元件的电触点与固定触点脱开,从而中断电流。在此,能运动的触点元件与固定触点脱开。
[0007]除了其保护功能之外,像前面所述,断路器作为过载和短路脱扣器也实现了电动机的正常接通和关断。为了证明该功能,断路器必须根据产品规格能够接通十倍的电动机额定电流。为了能够确保该极限负载,必要的是,断路器几乎同时并且以阶跃函数闭合三个电流路径的双断点,该电流路径分别具有能运动的电桥的形式,其具有两个能运动的触点位置和两个固定的触点位置。
[0008]为了实现该功能,经由手操纵的机构使接合器从接触滑块和能运动的电桥中释放,该手操纵的机构具有操纵件、锁扣机构和操纵链的形式。释放通过所谓的快速接通来实现。在锁扣机构已经几乎但是还没有完全接通之后,此时才通过机构释放这三个接触系统。现在以触点负载弹簧形式的储能弹簧在接通时确定了接触系统的动态。
[0009]接触滑块在接通过程期间加速并且在电桥碰到固定触点元件之后还继续运动,直至其在止挡部处反弹。通过接触滑块的反弹和接触滑块由此获得的动能引起了接触系统的重新打开。这在同时提高了电流路径中的电流时能够导致焊接。对于主触点焊接的情况,存在以下要求,即操纵件不能转换到能关断的、断开位置中。因此,存在一种技术上的要求,即在有焊接的主触点时封闭开关位置显示以及安全且可靠地显示该开关位置。

【发明内容】

[0010]因此,本发明的目的在于,实现一种具有用于在有焊接的主触点时可靠地显示开关位置的闭锁装置的开关设备。
[0011]根据本发明,该目的通过具有用于可靠地显示开关位置的闭锁装置来实现,该闭锁装置具有操纵机构和接触系统,操纵机构具有操纵件并且经由第一传递机构与锁扣机构作用连接,该锁扣机构经由第二传递机构操作操纵杆,接触系统具有带有触点的固定定位的触点元件,该触点元件与具有触点的能运动的触点元件相对地布置,能运动的触点元件在接触滑块中受引导,其中操纵杆与能运动的触点元件作用连接。在此,本发明的特征在于,第一传递机构具有驱动轴,驱动轴既耦联到锁扣机构处又耦联到分离的闭锁装置处,通过闭锁装置能够传递对于具有焊接的触点的接触系统的开关位置。
[0012]本发明的核心在于,能转动地支承的部件以转动止动器的形式装配在驱动轴上。该转动止动器具有凸起,其起到锁齿(Fangzinken)的作用并且与止动面作用连接,止动面(Fangflaeche)定位在第一传递机构的构件、优选是配对齿轮处。转动止动器的角位置不通过包括了驱动轴在内的锁扣机构运动件来控制。该控制在锁扣机构的外部经由止动杆与铰接杆形式的运动传递部件的直接作用连接来实现,铰接杆在运动方向上看位于主触点的附近。因此,止动杆一方面与铰接杆连接,并且另一方面在其支承部位中容纳了转动止动器的轴销。因此,铰接杆的每次侧向运动直接转换为转动止动器的转动角。因此,对于主焊点焊接的情况,设定了在转动止动器处的以下转动角位置,其中止动面碰到锁齿上,从而闭锁了已断开的开关位置,由于该开关位置而使开关设备不再能够关闭。为了能够确保对于在断开的开关位置状态中的开关封锁而言所必需的支承反作用力,转动止动器和驱动轴分别具有相应构造的支承区域,其在转矩作用或者力作用下彼此支承。
[0013]在本发明的特别有利的实施方式中能够提出,驱动轴经由装配到驱动轴上的转动止动器耦联到闭锁装置处。在此,闭锁装置构造成由转动止动器和止动杆构成,止动杆经由轴承啮合到转动止动器的轴销上并且由此与转动止动器作用连接。
[0014]在根据本发明的方案的改进方式中能够提出,闭锁装置具有止动杆,其在第一端部处经由轴承耦联到转动止动器处,并且止动杆在其第二端部处与铰接杆作用连接,铰接杆对操纵杆进行了加载。基本上,操作了操纵杆的铰接杆形成了第二传递机构,操纵杆与由固定定位的和能运动的触点元件构成的接触系统作用连接。止动杆是在转动止动器和铰接杆之间的连接件。
[0015]在本发明的特别的设计方案中能够存在另一个方案,转动止动器具有起到止动面作用的凸起。该起到止动面作用的凸起与锁齿交错啮合,锁齿定位在配对齿轮形式的第一传递机构处。止动面与锁齿的交错啮合形成开关封锁,通过开关封锁使开关设备最后不再能关闭,而是显示以下开关位置状态,其示出了焊接的接触系统。
[0016]在本发明的特别有利的设计方案中能够提出,转动止动器作为闭锁装置的部件装配到驱动轴上。
[0017]基本上包括转动止动器和止动杆的闭锁装置,实现了在有焊接的接触系统时单独地并可靠地传递开关位置状态。
[0018]在本发明的特别的设计方案中能够存在另一个方案,第一传递机构具有耦联到操纵件处的配对齿轮,该配对齿轮具有止动面。由在转动止动器处的锁齿和在配对齿轮处的止动面构成的互相作用呈现出开关封锁,其导致开关设备不能关闭。
[0019]该方案的根据本发明的改进方案能够在于,在配合齿轮处的止动面构造成柱形外周面的分部段面。止动面作为柱形外周面的分部段面的设计方案提供了以下优点,即该面与配对齿轮的曲率相匹配,从而使锁齿可能断开的风险最小化。
[0020]此外,根据本发明能够提出,开关设备是断路器。
[0021]具有用于在接触系统焊接时可靠地显示开关位置的闭锁装置的根据本发明的开关设备,具有待手动操纵的操纵件,其与配对齿轮作用连接,配对齿轮耦联到驱动轴处。在此,配对齿轮的面法线基本上正交于驱动轴的转动轴线,或者说配对齿轮的面基本上平行于驱动轴的转动轴线地定位。驱动轴优选地构造成柱状,并且在端部处过渡到弧形的分部段轮廓。经由该弧形的分部段轮廓,驱动轴耦联到锁扣机构的齿摆动部(Zahnwippe)处,其中该弧形的分部段轮廓啮合到齿翻转中的空隙中。从驱动轴的基本上柱形的基础形状中伸出第一锁齿,其作为用于止动面的支承面构造在配对齿轮处,该止动面优选地以柱形外周面的分部段面的形式成型。在断开的开关状态下实现在驱动轴处的第一锁齿加载在配对齿轮处的止动面。
[0022]转动止动器装配到构造成柱状构造的驱动轴上。第二锁齿模制在转动止动器上,当接触系统焊接时,在配对齿轮处的止动面碰到第二锁齿上。在转动止动器处的第二锁齿闭锁了在配对齿轮处的止动面,使得该止动面不能继续移位向在驱动轴处的第一锁齿,以及不能实现符合规定的关断的开关状态,在该开关状态中接触系统的触点元件彼此隔开并且开关设备是能关闭的。为此在转动止动器处布置轴销,其与止动杆的轴承耦联。
[0023]止动杆与铰接杆作用连接,铰接杆与操纵杆耦联,经由操纵杆操纵接触系统,该接触系统由固定定位的触点元件和能运动的、在接触滑块中受引导的触点元件构成。在此,止动杆起到闭锁装置的作用,并且防止能触及已关断的开关位置。铰接杆起到从接触系统到操纵件的传递机构的作用,该操纵件起到显示开关位置的作用。
[0024]具有用于在焊接的接触系统中可靠地显示开关位置的闭锁装置的、根据本发明的开关设备的特征在于,闭锁装置除了锁扣机构运动件之外单独地受引导,并且通过单独的构件转换为转动止动器的形式,该转动止动器装配至驱动轴 上并且不是一体地与驱动轴连接。转动止动器在驱动轴上所采取的角位置能够直接地受控制且因而被控制从锁扣机构运动件旁经过。通过单独实施的闭锁装置在构件之间不存在任何公差相关性。闭锁位置是机械上精确定义的。
【附图说明】
[0025]下面根据实施例以及根据附图阐述本发明的其他的优点和实施方式。
[0026]在此示意性示出:
[0027]图1以透视图示出具有用于在接触系统焊接时可靠地显示开关位置的闭锁装置的根据本发明的开关设备的部分区域;
[0028]图2以分解图示出根据图1的开关设备的部分区域;
[0029]图3以透视图示出用于闭锁装置的根据本发明的转动止动器;
[0030]图4以透视图示出在接触系统焊接时的闭锁装置的脱扣机构;
[0031]图5以透视图示出在关断状态中从操纵件至接触系统的传递链;
[0032]图6以透视图示出在接通状态中从操纵件至接触系统的传递链;以及
[0033]图7以透视图示出在接触系统焊接时从操纵件至接触系统的传递链。
【具体实施方式】
[0034]图1示出了具有用于在接触系统焊接时可靠地显示开关位置的根据本发明的开关设备的部分区域。开关设备具有待手动操纵的操纵件1,其与配对齿轮2作用连接,配对齿轮耦联到驱动轴3处。在此,配对齿轮2的面法线基本上正交于驱动轴3的转动轴线,或者说配对齿轮2的面基本上与驱动轴3的转动轴线平行地定位。驱动轴3优选地设计为柱形并且在端部处过渡到弧形的分部段轮廓4。经由该弧形的分部段轮廓4,驱动轴3耦联到锁扣机构的齿摆动部,其中该弧形的分部段轮廓4啮入到齿摆动部中的空隙中。第一锁齿5从驱动轴3的基本上柱形的基础形状中伸出,第一锁齿构造作为在配对齿轮处的止动面6的支承面,该止动面优选地以柱形外周面的分部段面的形式成型。在关断的开关状态中实现使在驱动轴3处的第一锁齿5对在配对齿轮2处的止动面6进行了加载。
[0035]转动止动器7装配到驱动轴3上,该转动止动器构造成柱状。第二锁齿8模制在转动止动器7上,当接触系统焊接时,在配对齿轮2处的止动面6碰到该第二锁齿上。在转动止动器7处的第二锁齿8闭锁了在配对齿轮2处的止动面6,从而止动面不能继续移位向在驱动轴3处的第一锁齿5并且没有实现符合规定的关断的开关状态,在该开关状态中接触系统的触点元件彼此隔开并且开关设备是能关闭的。为此在转动止动器7处布置轴销9,其与止动杆11的轴承10连接,该止动杆与转动止动器7 —起形成闭锁装置。
[0036]止动杆11与铰接杆12作用连接,该铰接杆与操纵杆13耦联,通过操纵杆操作接触系统14,该接触系统由固定定位的触点元件和能运动的、在接触滑块16中受引导的触点元件15构成。在此,止动杆11是闭锁装置的部件并且防止能够触及关断的开关位置。铰接杆12起到在接触系统14和操纵件I之间的传递机构的作用,操纵件起到显示开关位置的作用。
[0037]图2以分解图示出了对于闭锁装置重要的构件。图2示出基本上由驱动轴3和装配到驱动轴3上的转动止动器7构成的两件体。在转动止动器7正确定位在驱动轴3上时,由操纵件I和配对齿轮2构成的组合构件的轴销17啮入到柱状成型的转动止动器7的空隙18中。在转动止动器7正确定位在驱动轴3上时,转动止动器7的轴销9外侧地从驱动轴3旁经过,从而其能啮入到止动杆11的轴承10中。
[0038]图3示出了转动止动器7,其与止动杆11 一起组成对于在接触系统焊接时的开关位置状态的闭锁装置。转动止动器7基本上构造成柱状,其中第二锁齿8从转动止动器7的柱状基础形状中伸出,该第二锁齿在当前已焊接的接触系统中防止在配对齿轮2处的止动面6的滑动穿过(Durchgleiten),该止动面优选地构造成柱状外周面的分部段面。在第二锁齿8下方布置轴销9,该轴销耦联到止动杆11的轴承10处。
[0039]在图4中示出了在接触系统焊接时的闭锁装置的脱扣机构。在此,配对齿轮2的止动面6抵靠到转动止动器7的第二锁齿8处。因此,配对齿轮的止动面6不能够朝向驱动轴3的第一锁齿5滑动穿过。这导致操纵件I固定地插入在关断的开关位置和接通的开关位置之间的半位置中,由此操纵件也起到开关位置显示的作用。
[0040]在图5中示出了在关断状态时从操纵件I至接触系统14的传递链。在关断状态时,能运动的触点元件15与固定定位的触点元件隔开。
[0041]图6示出了在接通状态时从操纵件I至接触系统14的传递链。在接通状态时,能运动的触点元件15平放在固定定位的触点元件上。在此,操纵件I相对于关断状态时的操纵件转动90°。
[0042]图7示出在接触系统14焊接时从操纵件I至接触系统14的传递链。在焊接的接触系统14中,能运动的触点元件15也平放在固定定位的触点元件上。操纵件I在焊接的接触系统中处于在关断状态和接通状态之间的中间位置中。
[0043]具有用于在焊接的接触系统中可靠地显示开关位置的闭锁装置的、根据本发明的开关设备的特征在于,闭锁装置除了锁扣机构运动件之外单独地受引导,并且经由单独的构件转换为转动止动器的形式,该转动止动器装配到驱动轴上并且不是与驱动轴一体地连接。转动止动器在驱动轴上所采取的角位置能够直接地控制并且进而受控地从锁扣机构运动件旁经过。通过单独实施的闭锁装置而在这些构件之间不再存在公差相关性。闭锁位置是机械上准确定义的。
[0044]参考标号表
[0045]I 操纵件
[0046]2 配对齿轮
[0047]3 驱动轴
[0048]4 弧形的分部段轮廓
[0049]5 第一锁齿
[0050]6 止动面
[0051]7 转动止动器
[0052]8 第二锁齿
[0053]9 轴销
[0054]10 轴承
[0055]11 止动杆
[0056]12铰接杆
[0057]13操纵杆
[0058]14接触系统
[0059]15触点元件
[0060]16接触滑块
[0061]17 轴销
[0062]18 空隙。
【主权项】
1.一种具有用于可靠地显示开关位置的闭锁装置的开关设备,具有: 操纵机构,该操纵机构具有操纵件(I)并且经由第一传递机构与锁扣机构作用连接,所述锁扣机构经由第二传递机构操纵操纵杆(13)以及, 接触系统(14),该接触系统具有带有触点的固定定位的触点元件,该触点元件与具有触点的能运动的触点元件(15)相对地布置,所述能运动的触点元件在接触滑块(16)中受引导, 其中,所述操纵杆(13)与所述能运动的触点元件(15)作用连接,其特征在于, 所述第一传递机构具有驱动轴(3),该驱动轴既耦联到所述锁扣机构处又耦联到分离的闭锁装置处,通过该闭锁装置能够传递对于具有已焊接的触点的触点布置的开关位置。2.根据权利要求1所述的开关设备,其特征在于,转动止动器作为所述闭锁装置的部件装配到所述驱动轴(3)上。3.根据权利要求1或2所述的开关设备,其特征在于,所述闭锁装置具有止动杆(11),该止动杆在第一端部处经由轴承(10)耦联在所述转动止动器(7)处并且所述止动杆在第二端部处与铰接杆(12)作用连接,所述铰接杆对所述操纵杆(13)进行加载。4.根据权利要求1或3所述的开关设备,其特征在于,所述转动止动器(7)具有第二锁齿(8) ο5.根据权利要求2至4中任一项所述的开关设备,其特征在于,所述转动止动器(7)具有轴销(9),所述轴销啮合到所述止动杆(11)的所述轴承(10)中。6.根据权利要求1至5中任一项所述的开关设备,其特征在于,所述第一传递机构具有耦联到所述操纵件(I)的配对齿轮(2),该配对齿轮具有止动面(6)。7.根据权利要求6所述的开关设备,其特征在于,所述止动面在所述配对齿轮(2)处设计为柱形外周面的分部段面。8.根据权利要求1至7中任一项所述的开关设备,其特征在于,所述开关设备是断路器。
【专利摘要】本发明涉及一种具有用于可靠地显示开关位置的闭锁装置的开关设备,该闭锁装置具有操纵机构和接触系统(14),该操纵机构具有操纵件(1)并且经由第一传递机构与锁扣机构作用连接,该锁扣机构经由第二传递机构操纵操纵杆(13),接触系统具有带有触点的固定定位的触点元件,该触点元件与具有触点的能运动的触点元件(15)相对地布置,能运动的触点元件在接触滑块(16)中受引导,其中操纵杆(13)与能运动的触点元件(15)作用连接。本发明的特征在于,第一传递机构具有驱动轴(3),其既耦联到锁扣机构处又耦联到分离的闭锁装置处,通过闭锁装置能传递具有焊接的触点的接触系统(14)的开关位置。
【IPC分类】H01H71/10, H01H9/20
【公开号】CN105489451
【申请号】CN201510370173
【发明人】赖纳·科鲁特泽尔
【申请人】西门子公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年6月29日
【公告号】EP3002772A1

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