專利名稱：用于電保護開關(guān)的電磁式開關(guān)機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分所述的電磁式開關(guān)機構(gòu)，尤其用于帶手動、電磁和敞開式接觸間隙釋放器的移動式電保護開關(guān)中。
在DE3937546A1中敘述了一種帶電流差和欠電壓釋放器的移動式電保護開關(guān)用的電磁開關(guān)機構(gòu)。這種機構(gòu)具有一個在位于一個長孔導引裝置中的釋放線圈磁軛退繞器上的可改變位置和可擺動地支承著、并通過一個開關(guān)彈簧加載用于活動接點的接點支架和一個設(shè)在磁軛上并用拉力彈簧加載的樞軸銜鐵，以及有固定接點，前面的二者，即接點支架與樞軸銜鐵可通過一個操縱把手同時操縱，并克服各自彈簧的作用可相互銜接。釋放線圈與裝在印刷線路板上的一個帶有用于電流差和欠電壓監(jiān)控裝置的總電流互感器和測試裝置的電子器件連接。在銜接狀態(tài)下樞軸銜鐵靠在磁軛上，而在銜接狀態(tài)下接點支架此時這樣地被支承著，即，在用操縱把手卸去開關(guān)彈簧的壓力負荷時，接點支架與它的接點一起，繞銜接位置一直擺到與固定接點的接點閉合，此時，開關(guān)彈簧同時起接點壓力的作用。在這種狀態(tài)下，保護開關(guān)接通。在發(fā)生故障時，由于出現(xiàn)電流差或欠電壓，釋放線圈的電源，通過保護開關(guān)的電子線路結(jié)構(gòu)，以已知的方式被切斷，于是，作用在銜鐵上的磁場瓦解，以及銜鐵在復位彈簧的作用下從磁軛和從銜接狀態(tài)拉開。由此并通過開關(guān)彈簧的壓力，接點支架在長孔導引裝置內(nèi)擺回其原始位置，此時保護開關(guān)斷開。
由DE4122268A1已知用于保護開關(guān)的另一種開關(guān)機構(gòu)。保護開關(guān)有一個作為中心構(gòu)件可在長孔導引裝置中克服拉力彈簧的力轉(zhuǎn)動和移動地安裝著的多臂開關(guān)桿，它有一個可轉(zhuǎn)動地支承在它上面的多臂棘爪式杠桿。此多臂開關(guān)桿的一個臂上，為了構(gòu)成肘桿而與一個設(shè)在操縱把手上的支承桿連接，在第二個臂上通過釋放機構(gòu)加載，而用另一個第三臂靠在作為止擋的外殼凸塊上。開關(guān)桿設(shè)置成以一個臂作用在一個壓力彈簧加載的回轉(zhuǎn)接點上。在開關(guān)機構(gòu)并因而此回轉(zhuǎn)接點的接通位置(可通過操縱把手達到)，開關(guān)桿和棘爪式杠桿與支承桿的自由端肘桿狀和拉力彈簧加載地固定在一起，此時，開關(guān)桿的旋轉(zhuǎn)中心支承在釋放機構(gòu)上的支承面上，從開關(guān)桿卸荷的回轉(zhuǎn)接點貼靠在固定接點上。在由于短路或過載引起的故障狀況時，通過釋放機構(gòu)迫使開關(guān)桿反時針方向旋轉(zhuǎn)，與此同時與支承桿的固定被脫開，并由于進一步的旋轉(zhuǎn)運動打開了彈簧加載的回轉(zhuǎn)接點的接合。
這些已知的開關(guān)機構(gòu)結(jié)構(gòu)比較復雜，并需要較高的裝配費用。
本發(fā)明的目的是制造一種用于帶手動、電磁式和敞開式接觸間隙釋放器的電保護開關(guān)的電磁式開關(guān)機構(gòu)，它可制成結(jié)構(gòu)緊湊的標準部件，并適用于小尺寸的保護開關(guān)，以及，它的裝配費用比較低。
對于按權(quán)利要求1的前敘部分所述之電磁式開關(guān)機構(gòu)，本發(fā)明的目的通過權(quán)利要求1特征部分所述之特征達到。
按本發(fā)明方案的優(yōu)點在于，設(shè)在支座上環(huán)繞著設(shè)計為旋轉(zhuǎn)手柄的操縱把手的軸設(shè)置的開關(guān)機構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊和可靠，并可預裝配成一個部件組。此外，夾緊機構(gòu)鉸接在旋轉(zhuǎn)手柄或其軸上，以及它通過一個操縱件與活動接點的接點支架和通過一個設(shè)在銜鐵上的第二個操縱件與銜鐵，直接地共同工作是非常有益的，此時，第一個操縱件逆固定接點的方向用彈簧加載，以及，銜鐵與電磁鐵在工作上聯(lián)系起來。在這種情況下，上述功能件可設(shè)在支座的前面或上面，而固定接點和帶活動接點的接點支架可設(shè)在支座背面或下面。夾緊機構(gòu)設(shè)計成，在銜鐵靠在電磁鐵上時，隨著轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)手柄并因而改變鉸接軸的角向位置，夾緊機構(gòu)可繞銜鐵一操縱件轉(zhuǎn)動，以移動接點支架的操縱件，轉(zhuǎn)動是在一個范圍內(nèi)進行的，這一范圍由接點支架的“接通”和“斷開”位置并因而由由此給定的操縱件的位置規(guī)定。在“接通”位置，接點閉合，夾緊機構(gòu)受開關(guān)彈簧的壓力，并在鉸接軸在這一開關(guān)位置下給定的角向位置固定在操縱件上，從這一位置出發(fā)，隨著銜鐵從電磁鐵上拉開，夾緊機構(gòu)可在開關(guān)彈簧壓力作用下繞鉸接軸轉(zhuǎn)動。這就可能以有利的方式進行電流差和欠電壓釋放。此開關(guān)機構(gòu)特別適用于移動式保護開關(guān)，因為它以突出的方式滿足這種儀器對小尺寸的要求。
按照權(quán)利要求2的特征，尤其是將接點支架設(shè)計為可相對于旋轉(zhuǎn)手柄軸切向移動的構(gòu)件，以及銜鐵與接點支架和它的操縱元件的運動軌跡基本上成直角的結(jié)構(gòu)，有助于開關(guān)機構(gòu)尤其是傳遞力的夾緊機構(gòu)的構(gòu)件成為結(jié)構(gòu)緊湊和定心的形式。通過夾緊機構(gòu)的特殊設(shè)計，即作用在接點支架操縱件上的開關(guān)彈簧的力取決于相對旋轉(zhuǎn)手柄軸的位置，沿不同方向和以不同大小傳遞給銜鐵，因此夾緊機構(gòu)允許在開關(guān)的“接通”位置有一個逆電磁鐵在銜鐵上作用力的方向的力作用在銜鐵上，并在電磁力減小時超過電磁力，所以導致釋放，亦即開關(guān)打開。
在這里應指出，為適應與之共同工作的構(gòu)件，也可以用設(shè)計為旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的接點支架來代替接點滑塊。
按權(quán)利要求4的措施用來以簡單的方式使操縱件與夾緊機構(gòu)之間的相對運動更加容易和準確傳遞力。
按權(quán)利要求8的措施與權(quán)利要求7一樣，按權(quán)利要求7所述的銜鐵設(shè)計，用來提高開關(guān)機構(gòu)面對所出現(xiàn)的故障電流和欠電壓時的靈敏度。
下面借助于實施例詳細說明本發(fā)明。在附圖中有

圖1裝在外殼中按本發(fā)明的開關(guān)機構(gòu)俯視圖；圖2從右側(cè)看的開關(guān)機構(gòu)側(cè)視圖；圖3在支座下面的接點裝置俯視圖；圖4按本發(fā)明的開關(guān)機構(gòu)處于開關(guān)“斷開”位置；圖5按本發(fā)明的開關(guān)機構(gòu)處于開關(guān)“接通”位置；以及圖6按本發(fā)明的開關(guān)機構(gòu)處于“敞開釋放”的開關(guān)位置。
在圖1俯視圖中表示的電磁式開關(guān)機構(gòu)有一個支座1，帶曲柄3的旋轉(zhuǎn)手柄2a的軸2裝在支座1中央。在曲柄3上鉸接著近似于“U”形圍繞著軸2的雙臂式夾緊機構(gòu)4的一個臂。在夾緊機構(gòu)4的另一臂端頭有一個長孔狀槽5，在槽5和此臂的肩之間有一個三角形槽6，這兩個槽的互相面對著的邊7和8近似成直角。槽5中裝有一個可相對于此槽移動的圓柱形操縱件10。操縱件10設(shè)在設(shè)計為雙臂杠桿的銜鐵9的一個臂上，銜鐵9在它的回轉(zhuǎn)軸處通過一個圓柱形凸臺11支承在支座1上。另一個臂的端部位于同樣設(shè)在支座1上的磁鐵12的作用區(qū)內(nèi)，在這一區(qū)域內(nèi)由塑料制成的銜鐵9有一塊帶有與磁鐵12的貼靠面12b可自由靠緊的小鐵板12a。銜鐵9設(shè)計為，它的回轉(zhuǎn)軸B在通過小鐵板12a和操縱中心10延伸的直線之外，并在銜鐵面朝軸2的一側(cè)、操縱件10與軸2之間，并距此直線有一定距離處，這一距離等于操縱件10與小鐵板12a之間距離的五分之一。設(shè)計在支座1下側(cè)的接點滑塊14的操縱件13通過支座1上的孔15插入夾緊機構(gòu)4的三角形槽6中，它如同接點滑塊14那樣可相對于軸2的切向與之有一定距離地移動，此時，此操縱件13的運動軌跡基本上平行于回轉(zhuǎn)軸B和軸2的連線，并垂直于銜鐵裝置延伸。在這一結(jié)構(gòu)中，操縱件10既處于操縱件13運動軌跡和回轉(zhuǎn)軸B之間，也處于操縱件13運動軌跡與電磁鐵12之間的區(qū)域內(nèi)。
在支座1的下面成型支架16和17中，各可拆卸地裝有一個通過壓力彈簧18固定的固定接點19(圖3)。與固定接點19相隔一定距離，在接點滑塊14上相應的定位件20和20a之間固定有可活動的開關(guān)接點21。接點滑塊14具有“U”形斷面，它的開口指向支座1，并在支座1上借助于設(shè)在那里的兩對有定位凸起的定位件22可移動地安裝著。接點滑塊14的運動范圍由可活動的開關(guān)接點21的開關(guān)“接通”和“斷開”位置確定，亦即通過開關(guān)接點21與固定接點19接點閉合的位置和通過開關(guān)接點21與固定接點19有一個可預定的距離時的位置，在這一距離下不再能電接觸。接點滑塊14有一個裝在它側(cè)面的壓力彈簧(開關(guān)彈簧)24的止動件23，壓力彈簧24的另一端支承在位于支座1上的彈簧座25上，彈簧將接點滑塊14朝開關(guān)接點21的閉合方向加載。在止動件23上還裝有大體在接點滑塊14中央的操縱件13，它通過孔15伸到支座1的上面，并在那里插入夾緊機構(gòu)4的三角形槽6中。在接點滑塊14上與操縱件13相對的一側(cè)，接點19和21與柔性電線26連接，電線26通往保護開關(guān)的電接頭(插頭，插座)。電磁鐵12的釋放線圈27和總電流互感器30與一個裝在白金上的電動開關(guān)29連接。電動開關(guān)并因而電磁鐵12的釋放線圈27，通過一個設(shè)在可活動接點21上的可與對向接點28a接觸閉合的輔助接點28，供入必要的電源電壓，這一接點的閉合位置是在到達接點滑塊14的開關(guān)“接通”位置從前達到的?，F(xiàn)在電動開關(guān)29有能力以熟知的方式處理故障電流和負電壓，以及改變在電磁鐵12中的磁場。
當旋轉(zhuǎn)手柄2a反時針方向轉(zhuǎn)到與開關(guān)斷開狀態(tài)相應的止擋時，開關(guān)機構(gòu)被置于“斷開”位置。與此同時，夾緊機構(gòu)4的鉸接軸A也反時針地繞軸2轉(zhuǎn)動，因此由于與之相連的槽5位置發(fā)生改變，這一位置改變引起操縱件10的運動，所以銜鐵9被靠在電磁鐵12上。在這一開關(guān)位置下操縱件10在銜鐵9上作用的力的方向是，將銜鐵9壓在電磁鐵12上。開關(guān)機構(gòu)可由此位置進入開關(guān)“接通”位置，只要將旋轉(zhuǎn)手柄2a順時針方向轉(zhuǎn)90°。在這種情況下，夾緊機構(gòu)4繞固定了的操縱件10轉(zhuǎn)動，使操縱件13克服開關(guān)彈簧24的力移到開關(guān)“接通”位置，在這一位置，設(shè)在接點滑塊14上可活動的開關(guān)接點21與固定接點19接觸閉合，并因而此開關(guān)閉合。在達到此閉合位置(“接通”位置)之前，電動開關(guān)29經(jīng)設(shè)在接點滑塊14的輔助接點28連通，并在電磁鐵12上建立起一個磁場。在此開關(guān)接通過程中，開關(guān)彈簧24作用在操縱件10上的并且經(jīng)夾緊機構(gòu)4傳遞的力的方向和大小改變了。現(xiàn)在，有一個作用在銜鐵9另一端的一個力的分量，對電磁鐵的吸力，然而即使由于給定的幾何尺寸關(guān)系也不會克服此吸力。這一系統(tǒng)自動聯(lián)鎖地固定在這一位置。若電磁鐵21的吸力減小，則銜鐵通過開關(guān)彈簧24在打開接點19/21的情況下，通過操縱件13和那些由此彈簧加載的構(gòu)件即夾緊機構(gòu)和操縱件10，與電磁鐵12分開，此時，夾緊機構(gòu)4繞其鉸接軸A轉(zhuǎn)動。
權(quán)利要求
1.用于電保護開關(guān)的電磁式開關(guān)機構(gòu)，有一個用過開關(guān)彈簧加載的用于開關(guān)接點的接點支架、一個配置在電磁鐵上的銜鐵、一個操縱把手和固定接點，其特征在于開關(guān)機構(gòu)設(shè)在支座(1)上有一個夾緊機構(gòu)(4)，它與一個設(shè)計成轉(zhuǎn)動手柄的操縱把手(2a)的軸(2)相隔一定距離地鉸接在軸(2)的旁邊，并在距鉸接軸(A)的一定距離處，與接點支架(14)的操縱件(13)和與設(shè)計為一個可繞軸(B)擺動的杠桿狀的銜鐵(9)的操縱件(10)插接成，使操縱件(10、13)與夾緊機構(gòu)(4)的相對位置以及相互之間的相對位置是可改變的，夾緊機構(gòu)(4)設(shè)置成能在一個運動范圍內(nèi)繞靠在電磁鐵(12)上的銜鐵(9)的操縱件(10)轉(zhuǎn)動，此運動范圍是由接點支架(14)的“接通”和“斷開”位置和因而也由夾緊機構(gòu)(4)的操縱件(13)限定的，在開關(guān)彈簧(24)的壓力下，在“接通”位置并且在這一開關(guān)位置給出的鉸接軸(A)的角位置上，夾緊機構(gòu)(4)固定在銜鐵(9)的操縱件(10)上，從這一位置出發(fā)，在銜鐵(9)脫開電磁鐵(12)情況下，當操縱件(13)移到斷開位置時，夾緊機構(gòu)(4)可繞鉸接軸(A)轉(zhuǎn)動，在銜鐵(9)靠在電磁鐵(12)的情況下，當鉸接軸(A)繞著軸(2)擺動時，夾緊機構(gòu)(4)可繞著處于“斷開”位置的操縱件(13)轉(zhuǎn)動。
2.按照權(quán)利要求1所述之開關(guān)機構(gòu)，其特征為接點支架(14)是一個滑動件，它的操縱件(13)可與軸(2)相隔一定距離地與軸(2)成切向運動，銜鐵(9)的擺動軸(B)和軸(2)的旋轉(zhuǎn)軸，設(shè)在一條與操縱件(13)的運動軌跡基本平行的線上，電磁鐵(12)設(shè)在擺動軸(B)上背離此運動軌跡的那一側(cè)，因此，靠在電磁鐵(12)上的銜鐵(9)與運動軌跡基本上成直角，它的操縱件(10)既處于運動軌跡與擺動軸(B)之間的區(qū)域內(nèi)，也處于運動軌跡與電磁鐵(12)之間，夾緊機構(gòu)(4)設(shè)計成呈“U”形地包圍著軸(2)的旋轉(zhuǎn)軸，在“U”形的一個臂上設(shè)有一個用于銜鐵(9)的操縱件(10)的長孔狀槽(5)，以及設(shè)有一個同樣形狀的或三角形的用于操縱件(13)的槽(6)，這兩個槽的面對著的邊(7；8)構(gòu)成一個近似的直角，“U”形的另一臂通過一個固定在軸(2)上的曲柄(3)鉸接在該曲柄上，在“斷開”位置，鉸接軸(A)定位在擺動軸(B)的背離操縱件(10)的那一側(cè)。
3.按照權(quán)利要求2所述之開關(guān)機構(gòu)，其特征為固定接點(19)和接點滑塊(14)設(shè)在支座(1)的下面，操縱件(13)通過一個使之能進行開關(guān)動作的孔(15)通到上面。
4.按照權(quán)利要求1或2或3所述之開關(guān)機構(gòu)，其特征為操縱件(10；13)設(shè)計為圓柱形凸臺。
5.按照權(quán)利要求2和3所述之開關(guān)機構(gòu)，其特征為固定接點(19)各借助于一個壓力彈簧(18)可拆卸地固定在支架(16；17)上。
6.按照權(quán)利要求2至4所述之開關(guān)機構(gòu)，其特征為滑動件(14)上有與固定接點(19)相隔一定距離的開關(guān)接點(21)，并借助于設(shè)在支座(1)上的兩對有定位凸起的定位件(22)可移動地安裝在支座(1)上，在支承在支座(1)上的壓力彈簧(24)(開關(guān)彈簧)作用下，將滑動件(14)朝開關(guān)接點(21)閉合方向壓，以及，它的操縱件(13)設(shè)在壓力彈簧(24)作用面區(qū)域內(nèi)的背對接點(19；21)的電接線(26)一側(cè)的大體中央位置。
7.按照權(quán)利要求1或2所述之開關(guān)機構(gòu)，其特征為銜鐵(9)的背對其操縱件(10)的那一端上，設(shè)有電磁鐵(12)的貼靠面(12b)，一條由貼靠面(12b)上的任意位置和操縱件(10)導引的直線，在擺動軸(B)旁的擺動軸(B)與電磁鐵(12)之間的區(qū)域內(nèi)延伸。
8.按照權(quán)利要求7所述之開關(guān)機構(gòu)，其特征為擺動軸(B)離貼靠面(12b)的距離，比擺動軸(B)離操縱件(10)的距離大好幾倍。
9.按照權(quán)利要求1或2或3所述之開關(guān)機構(gòu)，其特征為接點支架(14)有一個輔助接點(28)，用于向激勵電磁鐵的電路(29)供電，在達到接點滑塊(14)的“接通”位置前，輔助接點(28)它處于其與對向接點(28a)的閉合位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種尤其用于移動式電保護開關(guān)的電磁式開關(guān)機構(gòu)，它有手動的、電磁式和敞開式接點間隙釋放器。本發(fā)明的目的是要設(shè)計出結(jié)構(gòu)緊湊的此類開關(guān)機構(gòu)，并設(shè)計成一個標準部件，它能適合于裝入小尺寸的保護開關(guān)中。此開關(guān)機構(gòu)有一個夾緊機構(gòu)(4)，它與電磁鐵(12)的銜鐵(9)、通過開關(guān)彈簧(24)加載用于開關(guān)接頭(21)的接點支架(14)以及可轉(zhuǎn)動的操縱把手(2a)共同工作，并這樣來設(shè)置，即，夾緊機構(gòu)(4)從“接通”位置出發(fā)，在開關(guān)彈簧(24)的壓力作用下和為了使銜鐵(9)脫開電磁鐵(12)，可繞操縱把手(2a)上的鉸接軸(A)轉(zhuǎn)動，而為了使銜鐵(9)靠在電磁鐵(12)上而轉(zhuǎn)動操縱把手(2a)時，夾緊機構(gòu)(4)可繞處于“斷開”位置的接點支架(14)的操縱件(13)轉(zhuǎn)到“斷開”位置，并從這一位置出發(fā)，在反向轉(zhuǎn)動操縱把手(2a)和克服開關(guān)彈簧(24)的力移動操縱件(13)時轉(zhuǎn)到“接通”位置。
文檔編號H01H73/42GK1120872SQ94191736
公開日1996年4月17日 申請日期1994年1月19日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月10日
發(fā)明者米夏埃爾·本塞梅耶, 馬丁·科德森, 約翰內(nèi)斯·貝克 申請人:費爾騰和古伊勒奧梅能源股份公司