用於電氣開關的轉子的製作方法
2023-10-04 08:04:29
用於電氣開關的轉子的製作方法
【專利摘要】本發明公開了用於電氣開關的轉子，其包括轉子殼體和可旋轉地得到支承的觸頭橋，該觸頭橋具有兩個可運動的觸頭，其中通過旋轉轉子能夠使兩個可運動的觸頭與電氣開關的兩個固定的觸頭共同作用，從而閉合或者打開電路，其中可旋轉地得到支承的觸頭橋在轉子殼體中沿著垂直於觸頭橋在其閉合位置中的方向的方向可運動地支承。
【專利說明】用於電氣開關的轉子
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於電氣開關的轉子。
【背景技術】
[0002]用於開關電路的開關設備典型地包括至少一個接觸系統以及其它的殼體結構。所述接觸系統形成了電氣開關並且用於開關電流。一種開關設備是所謂的「斷路器」，其通常開關100A和更大的電流。該斷路器包括殼體，在該殼體中開關電流的單個相。電流的單個相能夠置於極盒中，該極盒由自身的殼體圍住。在極盒中安置運動以及固定觸頭，所述運動以及固定觸頭能夠機械地分開或者接合，用於斷開或者接通電流。在極盒的運動和固定觸頭分開時形成了電弧，該電弧典型地在所謂的「滅弧室」中熄滅。同樣公開了不包括極盒並且在其殼體中安置運動以及固定觸頭的斷路器。
[0003]在斷路器中為了產生良好的電流限制需要快速形成較高的弧壓。這以所謂的「雙重斷開」實現，雙重斷開將開關距離分成兩段並且在短路情況下同時產生兩道電弧。通過電弧產生的弧壓現在在相同的時間單位中雙重存在，這相對於單重斷開的系統改善了電流限制。在所謂的「雙重斷開」中典型地在可旋轉地得到支承的觸頭橋上布置了兩個電觸頭，這些電觸頭是運動觸頭。兩個運動觸頭與電氣開關的兩個固定觸頭共同作用，從而閉合或者打開電路。
[0004]在DE 692 09 972 T2中描述了一種由單極單元構成的保護開關。在該保護開關中將每個極盒的觸頭橋自由懸掛地裝配在開關軸段中，並且單個開關軸段之間的剛性的機械連接通過兩個平行於開關軸並且關於其旋轉軸偏心布置的杆實現。這種結構確保了接觸力的施加、在電氣開關短路中動態的觸頭-打開以及到連接機構上的耦合用於以手柄打開以及閉合電氣開關。
[0005]在DE 693 04 374 T2中公開了一種具有壓模殼體的保護開關，其在觸頭橋推開的運動終點上具有延遲。觸頭橋支承在沒有軸線的轉子殼體中。為此，該觸頭橋包括拉力彈簧，該拉力彈簧用於在斷路器的接通位置中確保由觸頭橋施加到固定觸頭上的壓力並且同時在沿著推開斷開位置的方向的電動態的力作用下實現觸頭橋的旋轉。
[0006]具有旋轉結構的雙重斷開的接觸系統對於非對稱性非常敏感。非對稱性會在部件的公差位置中或者在運行期間非對稱的燒損中引起。觸頭橋的接觸件例如會非對稱地燒損。這種非對稱性導致接觸位置上不同的接觸力以及接觸阻力。至今為止公開的用於避免這種非對稱性的補償方案提出了通過可運動的觸頭橋以及通過將開關軸或者轉子浮動地布置在極盒中實現的補償方案。
【發明內容】
[0007]本發明的任務是提供一種用於電氣開關的轉子，其具有補償其觸頭橋的不對稱性的替代的解決方案。
[0008]根據權利要求1解決該任務。用於電氣開關的轉子包括轉子殼體以及可旋轉地得到支承的觸頭橋，該觸頭橋包括兩個可運動的觸頭，其中通過轉子的旋轉能夠使兩個可運動的觸頭與電氣開關的兩個固定的觸頭共同作用，從而閉合或者打開電路。可運動地得到支承的觸頭橋在轉子殼體中沿著垂直於觸頭橋在其閉合位置中的方向的方向可運動地支承。在此有利的是，接觸力比在常規的解決方案中更好地均衡，這即使在由公差和燒損引起的非對稱性較大時也是如此。降低了非對稱的接觸阻力，並且確保引起電氣開關的負載側例如連接側上相同的燒損。
[0009]在設計方案中，可旋轉地得到支承的觸頭橋在轉子殼體中沿著垂直於觸頭橋旋轉軸的方向可運動地得到支承。
[0010]在另一設計方案中，用於電氣開關的轉子還包括位於轉子內部的第一板、兩對第一以及第二彈簧銷以及兩對第一以及第二彈簧，所述第一板基本上平行於觸頭橋布置。各個彈簧對的第一端部固定在第一彈簧銷上，並且第一彈簧銷位於觸頭橋以及第一板上，各個彈簧對的第二端部固定在第二彈簧銷上並且第二彈簧銷固定在第一板上，從而在轉子的閉合位置中確保了觸頭橋的可運動的觸頭作用到固定觸頭上的最小接觸力，其中第二彈簧銷可運動地支承在轉子中。
[0011]在一種設計方案中，用於電氣開關的轉子還包括位於轉子殼體內部的第二板，該第二板基本上平行於觸頭橋以及第一板進行布置，其中第一彈簧銷位於觸頭橋上以及第一和第二板上，並且其中各個彈簧對的第二端部固定在第二彈簧銷上並且第二彈簧銷固定在第一以及第二板上。
[0012]在本發明的一種設計方案中構造了兩對第一以及第二彈簧作為拉力彈簧。
[0013]在本發明的另一設計方案中，所述板和觸頭橋具有中間口，通過該凹槽可以引導引導銷，該引導銷用作轉子的旋轉軸。中間口可以構造成沿著垂直於觸頭橋在閉合位置中的方向的方向的長孔。
[0014]在本發明的一種設計方案中，將兩個板與一個連接管相互連接並且通過觸頭橋的中間口引導所述連接管。
[0015]所述轉子還可以包括引導銷作為轉子的旋轉軸，該引導銷通過連接管進行引導。引導銷的直徑可以相對於連接管的內直徑構造成小得能夠將引導銷偏心地支承在連接管中。
[0016]在本發明的另一設計方案中，所述第二彈簧銷分別支承在轉子的凹口中。可以如此構造該凹口，使得第二彈簧銷沿著垂直於觸頭橋在閉合位置中的方向的方向可運動地支承。
[0017]在本發明的一種設計方案中，所述第二彈簧銷浮動地支承在轉子中。所述所述兩個板同樣可以浮動地支承在轉子中。
[0018]按本發明的轉子可以是電氣開關的部件，電氣開關額外地包括兩個固定的觸頭，其中轉子與兩個固定的觸頭共同作用，從而閉合或者打開電路。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]下面根據附圖描述本發明。
[0020]圖1A、IB、IC是轉子殼體、觸頭橋以及浮動支承的觸頭橋；
圖2是具有觸頭橋、兩個板、兩對第一以及第二彈簧銷和兩對第一以及第二彈簧的轉 子；
圖3是按圖1的轉子的側視圖；
圖4是按圖1的轉子的第一視圖；
圖5是按圖1的轉子的第二視圖；
圖6是按圖1的轉子的第三視圖；
圖7是按本發明的轉子的力-腐蝕-圖表；
圖8A、8B是轉子殼體、觸頭橋以及與連接管連接的板；
圖9A、9B、9C是轉子殼體、觸頭橋以及與連接管連接的板；以及 圖1OAUOB是觸頭橋連同板。
【具體實施方式】
[0021]在圖1A、1B和IC中示出了用於電氣開關以及可旋轉地支承的觸頭橋200的轉子殼體110，其中觸頭橋包括兩個可運動的觸頭210、220。通過轉子或者轉子殼體110的旋轉能夠將兩個可運動的觸頭210、220與電氣開關的兩個固定的觸頭共同作用，從而閉合或者打開電路。可旋轉地得到支承的觸頭橋200在轉子殼體110中沿著垂直於觸頭橋200在其閉合位置中的方向的方向可運動地支承。根據圖1C，這意味著可旋轉地得到支承的觸頭橋200沿著箭頭方向可運動地布置在轉子殼體110中。
[0022]可旋轉地得到支承的觸頭橋200可以支承在懸掛300中，該懸掛又可運動地支承在轉子殼體110中。
[0023]可旋轉地得到支承的觸頭橋200同樣在轉子殼體110中沿著垂直於觸頭橋200的旋轉軸的方向可運動地得到支承。
[0024]在圖2中示出了用於電氣開關的轉子100。該轉子100包括轉子殼體110以及可運動地得到支承的觸頭橋200。在該觸頭橋200上安置了兩個可運動的觸頭210、220。通過旋轉轉子100能夠將兩個可運動的觸頭210、220與電氣開關的兩個固定的觸頭2100、2200共同作用，從而閉合或者打開電路。
[0025]為此所述轉子100包括位於轉子100內部並且基本上平行於觸頭橋200布置的第一以及第二板310、320。在所述兩個板310、320之間布置了可運動地得到支承的觸頭橋200。下面更詳細地解釋轉子100中觸頭橋200的懸掛機構。
[0026]此外，所述轉子100包括兩對第一以及第二彈簧銷610、710 ;620、720和兩對第一以及第二彈簧410、420 ;510、520。各個彈簧對410、420 ;510、520的第一端部固定在第一彈簧銷610、710上。該第一彈簧銷610、710位於觸頭橋200上並且同樣位於第一以及第二板310、320上。各個彈簧對410、420、510、520的第二端部固定在第二彈簧銷620、720上。它們又固定在板310、320上，從而在轉子100的閉合位置中確保觸頭橋200的可運動的觸頭210,220作用到固定觸頭2100、2200上最小的接觸壓力。
[0027]可旋轉地得到支承的觸頭橋200通過第一以及第二彈簧對410、420 ;510、520的作用到第一彈簧銷610、710上的拉力根據圖2中的附圖逆時針地旋轉。由此，例如根據圖2的附圖向下運動可運動的觸頭220並且向上運動可運動的觸頭210並且由此確保作用到固定的觸頭上的最小接觸壓力。
[0028]固定在第一以及第二板310、320上的第二彈簧銷620、720可運動地支承在轉子100 中。
[0029]在圖3中更詳細地解釋了第二彈簧銷620、720的可運動的支承。第二彈簧銷620、720分別支承在轉子100的凹口 150中。與觸頭橋200通過引導銷800 (該引導銷800通過兩個第一以及第二板310、320的和觸頭橋200的中間口 350進行引導)支承在電氣開關中共同地，凹口 150能夠使觸頭橋200在閉合位置中可垂直於這個方向運動。根據圖3的視圖，這意味著所述觸頭橋200能夠連同可運動的觸頭210、220向上以及向下運動並且由此能夠補償-例如觸頭橋200的接觸件中的-公差。
[0030]所述中間口 350構造成長孔，該長孔沿著垂直於觸頭橋200在閉合位置中的方向的方向構造。
[0031]在圖4中示出了具有觸頭橋200以及第一和第二彈簧銷610、710 ;620、720的轉子100。圖5在不同於圖2、3或4的剖視圖中示出了轉子100。
[0032]圖6又一次示出了轉子100，連同在轉子中的凹口 150，這實現了觸頭橋200與所述兩個板310、320 —起可運動地支承在轉子100中。由此，第二彈簧銷620、720浮動地支承在轉子100中。由此，所述兩個板310、320再次同樣浮動地支承在轉子100中。
[0033]兩對第一以及第二彈簧410、420 ;510、520在該實施例中構造成拉力彈簧。這兩對第一以及第二彈簧410、420 ;510、520平行於所述兩個板310、320從第一彈簧銷610、710延伸到第二彈簧銷620、720。根據所示出的實施方式，第一以及第二彈簧410、420 ;510、520在所述兩個板310、320外面延伸。
[0034]在圖7中示出了力-腐蝕-圖表。通過浮動地得到支承的第二彈簧銷620、720實現了可旋轉地得到支承的觸頭橋200的運動，於是獨立於觸頭橋的腐蝕程度在兩個可運動的觸頭210、220上調節相同的接觸力。
[0035]在圖8A和8B中示出了第一以及第二板310、320，所述板與連接管850相互連接。該連接管850通過觸頭橋200的中間口 350進行引導。
[0036]引導銷800用作轉子100的旋轉軸。該引導銷800通過連接管850進行引導。弓丨導銷800的直徑能夠相對於連接管850的內直徑構造成小得能夠在連接管850中偏心地支承引導銷800。
[0037]這詳細地在圖9A、9B和9C中示出。在圖9A中，引導銷800在中心位於連接管850中，由此不會實現補償運動。這在圖9B和9C中不同，在此引導銷800偏心地支承在連接管850中並且觸頭橋200浮動地補償結構的不對稱性。
[0038]在圖1OA和IOB中示出了具有第一板310的轉子100。該板位於轉子100的內部並且基本上平行於觸頭橋200布置。所述觸頭橋200具有中間口，在該中間口中插入第一板310。第一板310和觸頭橋200可圍繞引導銷800旋轉。觸頭橋200同樣可以構造成兩體式的，具有用於第一板310的凹槽。
[0039]在圖1OB中示出了兩對第一以及第二彈簧銷610、710 ;620、720以及兩對第一以及第二彈簧410、420 ;510、520。各個彈簧對410、420 ;510、520的第一端部固定在第一彈簧銷610,710上並且第一彈簧銷610、710位於觸頭橋200以及第一板310上。各個彈簧對410、420 ;510、520的第二端部固定在第二彈簧銷620、720上並且第二彈簧銷620、720固定在第一板310上，從而在轉子100的閉合位置中確保觸頭橋200的可運動的觸頭210 ；220作用到固定的觸頭2100 ；2200上的最小接觸壓力，其中第二彈簧銷620、720可運動地支承在轉子殼體中。
[0040]按本發明的轉子100可以是電氣開關的部件，其中電氣開關額外包括兩個固定的觸頭2100、2200。具有兩個可運動的觸頭210、220的轉子100能夠與兩個固定的觸頭2100、2200共同作用從而閉合或者打開電路。
[0041]至今為止，觸頭橋通常位置固定地支承在轉子中。對於不同的部件公差或者由於觸頭燒損的不同而形成不同的槓桿臂，不同的彈簧長度的補償按本發明通過承載觸頭橋200的板310、320的浮動的支承進行補償。
[0042]通過導入連接管將布置在觸頭橋側面的板相互連接。由此實現具有降低自由度的穩定的內轉子。所述觸頭橋同軸地圍繞管子旋轉並且強制地在內部轉子的補償運動中一起運動。沒有這種耦合就缺少這種強制性並且由此缺少補償結果的可再現性。這使得在斷路器的快速接通過程中觸頭橋不能一起進行板的整個補償運動，並且由此會由系統引起地導致不對稱的接觸力，例如由於摩擦弓I起。
【權利要求】
1.用於電氣開關的轉子(100)，包括轉子殼體(110)以及可旋轉地得到支承的觸頭橋(200)，該觸頭橋包括兩個可運動的觸頭(210 ;220)，其中通過旋轉轉子(100)能夠使得兩個可運動的觸頭(210 ;220)與電氣開關的兩個固定的觸頭(2100 ;2200)共同作用，從而閉合或者打開電路； 其特徵在於， 可旋轉地得到支承的觸頭橋(200)在轉子殼體(I 10)中沿著垂直於觸頭橋(200)在其閉合位置中的方向的方向可運動地支承。
2.按權利要求1所述的用於電氣開關的轉子(100)，其中，可旋轉地得到支承的觸頭橋(200)在轉子殼體(110)中沿著垂直於觸頭橋(200)的旋轉軸的方向可運動地得到支承。
3.按權利要求1或2所述的用於電氣開關的轉子(100)，其中，該轉子(100)還包括: 在轉子殼體(110)內部的第一板(310)，該板基本上平行於觸頭橋(200)進行布置； 兩對第一以及第二彈簧銷(610、710 ;620、720);以及 兩對第一以及第二彈簧(410、420 ;510、520)，其中各個彈簧對(410、420 ;510、520)的第一端部固定在第一彈簧銷(610、710)上並且該第一彈簧銷(610、710)處於觸頭橋(200)以及第一板(310)上，並且其中各個彈簧對(410、420 ;510、520)的第二端部固定在第二彈簧銷(620、720)上並且該第二彈簧銷(620、720)固定在第一板(310)上，從而在轉子(100)的閉合位置中確保觸頭橋(200)的可運動的觸頭(210 ；220)作用到固定的觸頭(2100 ；2200)上的最小的接觸壓力，其中第二彈簧銷(620、720)可運動地支承在轉子殼體中。
4.按權利要求3所述的轉子(100)，其中，該轉子(100)還包括:` 在轉子殼體(110)內部的第二板(320)，該板基本上平行於觸頭橋(200)以及第一板(310)進行布置，其中第一彈簧銷(610、710)處於觸頭橋(200)以及第一和第二板(310 ；320)上，並且其中各個彈簧對(410、420 ;510、520)的第二端部固定在第二彈簧銷(620、720 )上並且該第二彈簧銷(620、720 )固定在第一以及第二板(310 ;320 )上。
5.按權利要求3或4所述的轉子(100)，其中，構造所述兩對第一以及第二彈簧(410、420 ;510、520)作為拉力彈簧。
6.按權利要求3、4或5所述的轉子(100)，其中，所述兩個板(310;320)和觸頭橋(200)具有中間口( 350 )，通過該中間口能夠引導通過用作轉子(100 )的旋轉軸的引導銷(800 )。
7.按權利要求6所述的轉子(100)，其中，所述中間口(350)構造成沿著垂直於觸頭橋(200)位於閉合位置中的方向的方向的長孔。
8.按權利要求1到6中任一項所述的轉子(100)，其中，所述所述兩個板(310;320)與連接管(850 )相互連接，並且連接管(850 )通過觸頭橋(200 )的中間口( 350 )進行引導。
9.按權利要求8所述的轉子(100)，該轉子還包括作為轉子(100)的旋轉軸的引導銷(800 )，該引導銷通過連接管(850 )進行引導。
10.按權利要求9所述的轉子(100)，其中，引導銷(800)的直徑相對於連接管(850)的內直徑構造成小得能夠將引導銷(800)偏心地支承在連接管(850)中。
11.按上述權利要求中任一項所述的轉子(100)，其中，所述第二彈簧銷(620;720)分別支承在轉子(100)的凹口(150)中。
12.按權利要求11所述的轉子(100)，其中，所述第二彈簧銷(620、720)沿著垂直於觸頭橋(200)在閉合位置中的方向的方向可運動地支承。
13.按上述權利要求中任一項所述的轉子(100)，其中，第二彈簧銷(620、720)浮動地支承在轉子(100)中。
14.按上述權利要求中任一項所述的轉子(100)，其中，所述兩個板(310;320)浮動地支承在轉子(100)中。
15.包括按上述權利要求中任一項所述轉子(100)以及兩個固定觸頭(2100；2200)的電氣開關，其中，轉子(100)與 兩個固定的觸頭(2100 ;2200)共同作用，從而閉合或者打開電路。
【文檔編號】H01H71/10GK103681131SQ201310383691
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月29日 優先權日:2012年8月29日
【發明者】P.比東基維奇, J-U.達爾, C.韋伯 申請人:西門子公司