帶有一個開關鎖的開關裝置的製作方法

2023-05-05 06:06:01 1

專利名稱：帶有一個開關鎖的開關裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種帶有一個殼體和一個開關鎖的開關裝置，所述開關鎖具有一個脫扣槓桿、一個棘爪、一個可移動的接觸臂以及一個固定在殼體上的迴轉軸。所述可移動的接觸臂設有一個在其中安置所述迴轉軸的凹槽，以及其中所述棘爪藉助於一個銷釘與所述接觸臂在末端處耦連。
具有一個開關鎖的開關裝置、尤其是一個保護開關裝置例如可以作為線路保護開關使用。目前，主要使用線路保護開關(也稱為LS開關或線路保護自動裝置)來替代熔斷保護裝置。
線路保護開關是一些具有對一個開關鎖起作用的一個第一和一個第二脫扣機構的過流保護開關。一個電磁脫扣器用於在短路時快速斷開電路。當相關的電路危險地發熱時，一個雙金屬的熱脫扣器用於在受持續過載的情況下斷開所述電路。所述開關鎖也可以藉助於一個可手動操縱的開關手柄來操作，由此，所述各線路保護開關也可以用於切斷電路。
從US 4,968,863已知一種這類線路保護開關，對於一個線路保護開關而言，一個固定的第一接觸件與一個安置在一個可移動的接觸臂上的第二接觸件之間的接觸力是一個重要的參數。然而在上面提到過的現有技術中的線路保護開關具有一個對這個參數產生不利影響的結構。
本發明所要解決的技術問題是，提供一種在其中應該存在恆定的接觸力的開關裝置。
上述技術問題通過一種本文開頭所述類型的開關裝置得以解決，其中，按照本發明所述銷釘可移動地導引在由所述殼體構成的一個承接元件中。
利用這種開關裝置達到使所述兩個接觸件之間的接觸力保持恆定。此外，在採用少量的裝置構件的情況下就獲得所述恆定的接觸力，由此可以實現使所述開關鎖具有一個低成本的設計結構以及進而使所述開關裝置具有一個低成本的設計結構。
所述導向功能在此是通過所述銷釘來實現的，該銷釘可移動地導引在由所述殼體構成的一個承接元件中。基於這個擴展結構在所述可移動的接觸臂的凹槽的輪廓上不會再產生由所述迴轉軸引起的橫向力。因此，可以防止由於橫向力引起的摩擦損失而使接觸力減小以及使裝置的溫度升高。
此外，所述開關鎖和與之相鄰的其他裝置構件在所述開關裝置的不同開關位置時的結構方面的設計自由度不會受到所述開關鎖的新型的擴展結構的影響。尤其是可以不考慮使所述觸頭、一個拉簧以及所述棘爪的力的作用線儘可能地相互平行定向。因此同樣取消了一個用於補償可能出現的橫向力的元件。
有利的是，所述承接元件設計為所述殼體上的成型部段。因此獲得一個簡單的、可以由鑄造件或擠壓件製成的一體式組件。因此有助於減少在製造和裝配所述單個的開關裝置構件方面的費用。
在另一個擴展結構中，所述承接元件設計為獨立的殼體構件並且可位置變化地安置在所述殼體中。由此可有利地進行與所述開關裝置的不同要求、尤其是與所述運動和所述作用力的匹配。
所述承接元件優選地設計為弓形的、具有一個弓形孔的滑環結構。因此，可以按照所述開關裝置具體的設計方案，來強制導引和優化所述可移動的接觸臂的由上述結構所引起的運動進程。
有利的是，所述凹槽設計為敞開式的或封閉式的。由此，在裝配所述裝置構件、尤其是所述可移動的接觸臂時達到進一步節約和簡化的目的。
有利的是，所述殼體由兩個各帶有一個承接元件的殼體件構成，其中，所述銷釘導引在兩側的承接元件中。由此獲得一個高的導向穩定性和更精確的運動行程。
所述殼體優選由絕緣材料製成。其中，絕緣材料的絕緣特性在滿足目前對於接觸保護的規定以及另外實現在各裝置構件和組件之間的電脫扣或熱脫扣方面是有利的。
下面藉助於附圖詳細闡述本發明的其他優點和細節。附圖中

圖1表示一個處於斷開位置中的開關裝置，圖2表示圖1所示的開關裝置處於接觸位置中，圖3表示圖1所示的開關裝置處於閉合位置中。
在以下說明書中各附圖中的相同構件以相同的附圖標記標註或者含意相同的構件以類似的附圖標記標註。
圖1表示一個處於所謂的斷開位置AS中的具有一個殼體2和一個開關鎖3的開關裝置1。所述開關鎖3具有一個脫扣槓桿4、一個棘爪5、一個可移動的接觸臂6以及一個固定在殼體上的迴轉軸7。所述接觸臂6在該視圖中具有一個近似鏡反像形成的S形的形狀並且在其構件長度上大約在中心、尤其是以長度比1∶2設置一個用於在其中安裝所述迴轉軸7的凹槽8。
所述凹槽8可以設計為敞開式的或封閉式的並且在關於所述接觸臂6的構件寬度上基本上指向所述脫扣槓桿4的方向。關於所述迴轉軸7，所述凹槽8具有一個過盈尺寸，由此達到方便地安裝所述裝置構件的目的。該凹槽8與所述迴轉軸7結合僅僅用於組裝所述裝置構件。迴轉軸7具有極大自由度地設置在凹槽8中並且需要時作為止擋具有限制功能或迴轉功能。
所述棘爪5在其末端藉助於一個銷釘9耦連在所述接觸臂6的一個第一末端10上。所述銷釘9本身可移動地導引在由所述殼體構成的一個承接元件11中。
所述承接元件11也可以設計為一個弓形的滑環結構，其中，所述承接元件11以及可能是滑環結構同樣具有一個弓形的孔12。所述承接元件11既可以設計為所述殼體2的成型部段，也可以設計為單獨的殼體構件。所述單獨的殼體構件可位置變化地安置在殼體2中，因此，就產生多種構造可能性。在與銷釘耦連的末端側相對的另一端，所述棘爪5與一個弓形件13相連，而該弓形件13又與一個具有鎖緊手柄的輥子14(Knebelwalze)有效連接。所述可能由絕緣材料製成的殼體2可以由兩個各帶有一個承接元件11的殼體件構成，其中，所述銷釘9在兩側的承接元件11中導引。
所述接觸臂6在所述凹槽8與銷釘9之間具有一個用於在其中嵌入一根拉簧16的嚙合孔15。在此，所述拉簧16被安裝在一個支架18的一個安裝孔17中並且同時被預緊。所述支架18可以這樣在一個第一角形區域α內安裝或調整，使得對應於不同的接觸力有利地設置不同的拉簧位置，由此可確定可定義的開關裝置類型。在所述接觸臂6的一個第二末端19上安置一個大約與一個第二接觸件21等高的一個第一接觸件20。所述第二接觸件21定位在一個固定觸頭支架22上，該固定觸頭支架22是一個在此未詳細說明的組件的一部分。
與一個傳統的開關鎖不同，所述開關鎖3除了具有一個迴轉軸之外，還具有所述作為轉動和擺動元件的用於所述可移動的接觸臂6的承接元件11。因此，不是通過一個由迴轉軸7與凹槽8的組合結構來導引所述可移動的接觸臂6，而是通過所述承接元件11、它的孔12以及導引在該孔中的銷釘9來導引所述可移動的接觸臂6。
按照從所述斷開位置AS切換到圖2所示的所謂的接觸位置KS來操作所述具有鎖緊手柄的輥子14，所述具有鎖緊手柄的輥子14將它的旋轉運動傳遞到所述弓形件13上轉變成一種平移運動。該弓形件13藉助於一個插塞力(Klinkenkraft)K1將其本身的平移運動繼續傳遞到所述棘爪5上，在該棘爪5上藉助於從屬於該棘爪的銷釘9推動所述接觸臂6進行這一弧形的擺動運動。通過所述拉簧16的力的作用，所述脫扣槓桿4藉助於一個拉簧作用力同樣一起轉動並且同時被所述棘爪5逐漸遮蓋。
圖2表示圖1所示的開關裝置處於接觸位置中。所述開關鎖的一個臨時的中間位置以接觸位置KS表示，此時，所述兩個接觸件接觸。此時，所述銷釘9在承接元件11的是一個弧形的殼體槽的孔12中滑動；所述承接元件11同心圍繞著所述接觸臂6的迴轉軸7地設置；所述從屬於該接觸臂6的第一接觸件20位於所述第二接觸件21上，但是此時尚未達到所述完全的接觸力K3。通過所述可變支架18形成的第一角度區域α表現為所述接觸件20、21的接觸點處的一個由所述開關鎖3的運動引起的第二角度區域β。
作用在所述接觸臂6上的橫向力通過所述銷釘9導入到所述承接元件11中以及並沒有通過所述迴轉軸7傳導到所述凹槽8的內輪廓上。所述銷釘9上的小半徑可能有助於摩擦損失產生。比較有利的是，有妨害作用的橫向力明顯地被減小，由此本身在具有更少開關裝置構件的情況下，也就是說在沒有一些起到補償顛覆力矩的開關裝置構件的情況下，就獲得一個恆定的接觸力K3。此外，為了使可能出現的橫向力保持更小，所述棘爪、拉簧和觸頭的力作用線L1、L2和L3必須不再相互平行地布設。
圖3表示圖1所示的開關裝置處於所謂的閉合位置ES上。此時，完全的接觸力K3作用在所述兩個接觸件20、21上，因為所述棘爪5最大程度地被脫扣槓桿6遮蓋和卡鎖，以及所述接觸臂6此時通過肘杆效應將開關鎖3移置到所述脫扣位置中。
本發明的中心思想是，將所述可移動的接觸臂的導向結構從所述在其內設有迴轉軸的凹槽轉移到所述導引在承接元件中的銷釘上。
權利要求
1.一種帶有一個殼體(2)和一個開關鎖(3)的開關裝置(1)，所述開關鎖(3)具有一個脫扣槓桿(4)、一個棘爪(5)和一個可移動的接觸臂(6)以及一個固定在殼體上的迴轉軸(7)，其中，所述可移動的接觸臂(6)設有一個在其中安置所述迴轉軸(7)的凹槽(8)，以及所述棘爪(5)藉助於一個銷釘(9)與所述可移動的接觸臂(6)在末端處耦連，其特徵在於，所述銷釘(9)可移動地導引在一個由所述殼體(2)構成的承接元件(11)中。
2.按照權利要求1所述的開關裝置，其特徵在於，所述承接元件(11)設計為所述殼體(2)上的成型部段。
3.按照權利要求1或2所述的開關裝置，其特徵在於，所述承接元件(11)設計為獨立的殼體構件並且可位置變化地安置在所述殼體(2)。
4.按照權利要求1至3之一所述的開關裝置，其特徵在於，所述承接元件(11)設計為弓形的、具有一個弓形孔(12)的滑環結構。
5.按照權利要求1所述的開關裝置，其特徵在於，所述凹槽(8)設計為敞開式的或封閉式的。
6.按照上述任一項權利要求所述的開關裝置，其特徵在於，所述殼體(2)由兩個各帶有一個承接元件(11)的殼體件構成，其中，所述銷釘(9)導引在兩側的承接元件(11)中。
7.按照上述任一項權利要求所述的開關裝置，其特徵在於，所述殼體(2)由絕緣材料製成。
全文摘要
本發明涉及一種帶有一個殼體(2)和一個開關鎖(3)的開關裝置(1)。其中，所述開關鎖(3)具有一個脫扣槓桿(4)、一個棘爪(5)和一個可移動的接觸臂(6)以及一個固定在殼體上的迴轉軸(7)，為了在所述開關裝置(1)中建立一個恆定的接觸力(K3)，按照本發明，所述棘爪(5)藉助於一個銷釘(9)與所述可移動的接觸臂(6)在末端處耦連。同時，所述銷釘(9)可移動地導引在一個由所述殼體(2)構成的承接元件(11)中。
文檔編號H01H71/52GK1529895SQ02813870
公開日2004年9月15日 申請日期2002年7月5日 優先權日2001年7月12日
發明者溫弗裡德·維爾林, 溫弗裡德 維爾林 申請人:西門子公司