專利名稱：具有開啟和閉合電極的操作杠桿的插入式斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有固定框架以及可插入固定框架或從固定框架拔出的斷路器的開關(guān)裝置。特別涉及用于該開關(guān)裝置的斷路器。
文件EP-A-0,227,586中描述了這種開關(guān)裝置。其斷路器包括每極一對觸頭，一個(gè)觸頭可動(dòng)并能相對另一個(gè)觸頭采取對應(yīng)于機(jī)械及電子觸頭的閉合位置以及開啟位置。斷路器裝有電極的開啟裝置，開啟裝置包括稱為開啟彈簧的彈簧和稱為開啟插銷的插銷，開啟彈簧設(shè)計(jì)為從加載狀態(tài)向釋放狀態(tài)運(yùn)動(dòng)和從釋放狀態(tài)向加載狀態(tài)運(yùn)動(dòng)，開啟插銷設(shè)計(jì)為將開啟彈簧鎖定于加載狀態(tài)，開啟彈簧以下述方式與可動(dòng)觸頭連接開啟彈簧的釋放將可動(dòng)觸頭驅(qū)動(dòng)至開啟位置并且可動(dòng)觸頭向閉合位置的運(yùn)動(dòng)將使開啟彈簧加載。斷路器還裝有設(shè)有儲(chǔ)能裝置的閉合裝置。構(gòu)成儲(chǔ)能裝置的稱為閉合彈簧的彈簧設(shè)計(jì)為從加載狀態(tài)向釋放狀態(tài)運(yùn)動(dòng)。稱為閉合插銷的插銷可將閉合彈簧鎖定于加載狀態(tài)。閉合彈簧以下述方式與可動(dòng)觸頭連接閉合彈簧的釋放將可動(dòng)觸頭驅(qū)動(dòng)至閉合位置。
框架具有主端子，主端子例如經(jīng)外部匯流排與電源電路連接并設(shè)計(jì)為經(jīng)插入式觸頭與斷路器電極的端子一起工作?？蚣苓€具有輔助連接器，其設(shè)計(jì)為與斷路器的對應(yīng)端子一起工作，以閉合斷路器的電氣控制電路?？蚣転橄湫?，并在前面板具有可使斷路器插入的開口以及在框架內(nèi)支承和導(dǎo)引斷路器的滑塊?？蚣茉O(shè)有動(dòng)態(tài)配合系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)配合系統(tǒng)包括設(shè)計(jì)為與可拆卸的手搖曲柄一起工作的主軸和設(shè)計(jì)為與斷路器一起工作的輸出元件。動(dòng)力系統(tǒng)對應(yīng)于斷路器的插接狀態(tài)而采取插接位置，其中斷路器端子固定于框架的對應(yīng)端子；對應(yīng)于斷路器的插斷狀態(tài)而采取插斷位置，其中斷路器既未通過主端子又未通過其輔助連接器與框架連接；并且對應(yīng)于斷路器的測試狀態(tài)而采取中間測試位置，其中斷路器通過其輔助連接器與框架連接，而其主端子斷開。當(dāng)動(dòng)力系統(tǒng)處于插斷位置時(shí)，斷路器可從動(dòng)力系統(tǒng)松開，以完全從框架中抽出。
斷路器設(shè)有開啟控制器，以確保當(dāng)動(dòng)力系統(tǒng)離開其插接位置或接近插接位置時(shí)電極是開啟的。這一功能對于裝置的安全來說是基本條件。事實(shí)上，如果當(dāng)進(jìn)行插入或拔出并向框架的連接端子施加電壓時(shí)斷路器的電極閉合，則將在斷路器的連接端子和框架的連接端子之間產(chǎn)生擊穿電弧。出于可靠性考慮，該控制器必須是機(jī)械式的，以保證即使在斷路器的電氣控制電路失效時(shí)也能夠正確運(yùn)行。因此該功能由具有通過連接系統(tǒng)連接至開啟插銷的可動(dòng)元件的控制器執(zhí)行，并能夠獲取與驅(qū)動(dòng)動(dòng)態(tài)配合系統(tǒng)的可拆卸手搖曲柄狀態(tài)相關(guān)的信息。只要手搖曲柄處于驅(qū)動(dòng)位置，可動(dòng)元件就保持于使開啟插銷處于未鎖定位置的位置。
此外，EP-A-0,227,586中描述的斷路器設(shè)有可保證只要斷路器從框架拔出，斷路器的開啟插銷和閉合插銷就位于其未鎖定位置的裝置。該裝置符合在某些國家要求的用途，即將斷路器從其框架抽出的手動(dòng)操作引起自動(dòng)響應(yīng)，從而處于抽出狀態(tài)盡頭的斷路器開啟，其儲(chǔ)能裝置卸載，以使操縱或拆卸斷路器的操作者避免發(fā)生事故的危險(xiǎn)。事實(shí)上，斷路器裝有操作裝置，包括從固定于裝置的固定框架的凸輪獲取信息的杠桿和向閉合及開啟插銷傳遞杠桿的運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)。在操作杠桿的第一位置，插銷可隨意采取其鎖定或未鎖定位置。在杠桿的第二位置，傳動(dòng)系統(tǒng)使兩個(gè)插銷采取其未鎖定位置?；貜?fù)彈簧將操作杠桿作用至第二位置。當(dāng)斷路器在固定框架內(nèi)時(shí)，杠桿與固定于固定框架的凸輪一起操作，這將使其到達(dá)第一位置然后插銷可根據(jù)斷路器的其它控制裝置傳遞的指令采取其未鎖定或鎖定位置。當(dāng)斷路器從固定框架拔過其插斷位置時(shí)，操作杠桿就不再與框架的凸輪接觸，并因回復(fù)彈簧的偏向力而采取其第二位置，使開啟插銷和閉合插銷運(yùn)動(dòng)至未鎖定位置。
但是由于其有若干缺點(diǎn)，上述的使用并不是通用的。例如可以看出，斷路器根據(jù)上述順序的拔出可導(dǎo)致閉合彈簧釋放，而開啟插銷保持在開啟位置。在該循環(huán)即稱為開啟電極的釋放或無負(fù)載釋放的循環(huán)中，閉合彈簧的能量完全被行程擋塊的端部所吸收，在傳統(tǒng)開啟和閉合循環(huán)中，行程擋塊只能吸收比其小十倍的能量。這將使得或者價(jià)格過高，或者裝置的壽命受到影響。因此，一些用戶不希望斷路器的拔出而引起裝置的強(qiáng)制卸載并限制在拔出發(fā)生時(shí)打開電極的要求。因此，我們面臨著兩種不同要求的場合，一種是要求在拔出結(jié)束時(shí)閉合彈簧卸載，而另一種是要求拔出對閉合彈簧是否處于負(fù)載或卸載狀態(tài)不產(chǎn)生影響。
EP-A-0,227,586所述的裝置不容易適用于需要各種斷路器的場合。為了可以在斷路器制造的早期階段裝配開啟和卸載控制器，則控制器必須置于斷路器的一個(gè)側(cè)面，這增加了額外的限制并使裝置易受到撞擊，特別是在拔出和拆下斷路器時(shí)。此外，由于該裝置疊加有兩個(gè)開啟控制器，其中一個(gè)設(shè)置用于在進(jìn)行插入和拔出操作時(shí)，即在插接位置和測試位置之間時(shí)開啟，而另一個(gè)設(shè)置用于在進(jìn)行抽出或插接時(shí)，即在拔出和抽出位置之間時(shí)開啟，因此該系統(tǒng)非常復(fù)雜。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于減少設(shè)計(jì)用于兩種場合的斷路器之間的結(jié)構(gòu)差別，這些場合中一種是要求在拔出結(jié)束時(shí)閉合彈簧卸載，而另一種是要求拔出對閉合彈簧是否處于負(fù)載或卸載狀態(tài)不產(chǎn)生影響。本發(fā)明的另一目的在于減少完成用于兩種不同場合的斷路器之間的差別所需的裝配工作，并使這種裝配可以在斷路器制造的早期階段完成。本發(fā)明的又一目的在于通過減少操作機(jī)構(gòu)的易損性，特別是在進(jìn)行斷路器的拔出和控制操作時(shí)的易損性，而使斷路器更可靠。
根據(jù)本發(fā)明，上述問題將通過這樣的斷路器解決，即包括至少一對接觸件，至少其中一個(gè)為可動(dòng)的，并相對于另一個(gè)具有對應(yīng)機(jī)械和電接觸的閉合位置和開啟位置；開啟裝置，包括稱為開啟插銷的插銷，其設(shè)計(jì)來具有防止可動(dòng)接觸件從其閉合位置運(yùn)動(dòng)到開啟位置的鎖定位置和可使可動(dòng)接觸件從其閉合位置運(yùn)動(dòng)到開啟位置的非鎖定位置；負(fù)載裝置，包括稱為閉合彈簧的彈簧和稱為閉合插銷的插銷，其中在閉合彈簧放松時(shí)可將可動(dòng)接觸件運(yùn)動(dòng)到其閉合位置，插銷將閉合彈簧鎖定在負(fù)載狀態(tài)；斷路器還包括可從外面接觸到的可動(dòng)控制件，該控制件具有與開啟插銷或閉合插銷相互作用的非工作位置、第一開啟控制位置和卸載控制位置，可動(dòng)控制件通過從非工作位置運(yùn)動(dòng)到第一開啟控制位置而放開開啟插銷，并通過從第一開啟控制位置運(yùn)動(dòng)到卸載控制位置而放開閉合插銷。為滿足所述的兩種場合的要求，可動(dòng)控制件只須進(jìn)行不同的操作如果在進(jìn)行抽出時(shí)不要求閉合彈簧卸載，則可動(dòng)控制件只用在非工作位置和第一開啟控制位置之間，用于在進(jìn)行拔出操作時(shí)開啟電極；另一方面如果在進(jìn)行抽出時(shí)用戶要求能量儲(chǔ)存彈簧釋放，則可動(dòng)控制件用于當(dāng)進(jìn)行拔出時(shí)開啟或當(dāng)抽出超過插斷位置時(shí)釋放彈簧。兩種操作模式之間的差別可以通過凸輪的形狀來實(shí)現(xiàn)，凸輪固定在設(shè)備框架上并與可動(dòng)件一起工作。由于滿足所述場合要求的操作模式的改進(jìn)不需要大量斷路器的可動(dòng)件的改進(jìn)，故能夠從斷路器外面看到的零件的數(shù)目減小到最少。因此，很容易做到滿足各種要求并且減小了對于撞擊的易損性。
斷路器最好包括復(fù)位彈簧和可動(dòng)插銷件，其中，復(fù)位彈簧使可動(dòng)控制件返回到非工作位置，可動(dòng)插銷件具有使可動(dòng)控制件鎖定在不是非工作位置的位置的鎖定位置和不與可動(dòng)控制件作用的釋放位置?？蓜?dòng)件返回其非工作位置而使得在進(jìn)行插斷時(shí)開啟控制非常簡單。插銷件可以將抽出的斷路器處于卸載的開啟狀態(tài)。該裝置還能讓要在特定的維修中對斷路器進(jìn)行閉合和開啟程序的技術(shù)工人操作插銷件而釋放可動(dòng)控制件。所得的裝置很簡單并且用途很直觀。
可動(dòng)控制件最好是杠桿。當(dāng)然也可以是其它類型的可動(dòng)件，諸如連桿系統(tǒng)或在移動(dòng)中受導(dǎo)引的推拉桿。
特別是在從其第一開啟控制位置運(yùn)動(dòng)到卸載位置時(shí)可動(dòng)控制件將開啟插銷保持在非鎖定位置就可以實(shí)現(xiàn)簡單的操作。在這種情況下，可動(dòng)控制件從其第一開啟控制位置向卸載位置運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)使能量儲(chǔ)存彈簧無負(fù)載釋放，即不引起電極閉合的能量儲(chǔ)存彈簧的釋放。
或者，可動(dòng)控制件可以具有第二開啟控制位置，卸載控制位置位于第一開啟控制位置和第二開啟控制位置之間，可動(dòng)控制件向卸載控制位置運(yùn)動(dòng)時(shí)不與開啟插銷相互作用。這種操作模式可以得到卸載控制位置而不會(huì)引起無負(fù)載釋放，這一點(diǎn)對于該裝置的壽命和可靠性都是有益的。
當(dāng)斷路器設(shè)計(jì)用于沒有可動(dòng)控制件的卸載控制位置的場合時(shí)，通過閉鎖機(jī)構(gòu)可以防止達(dá)到這一位置，例如在可動(dòng)控制件到達(dá)卸載控制位置前采用與可動(dòng)控制件接觸的擋塊。因此，用于兩種不同場合的斷路器的結(jié)構(gòu)的差別減少到只是擋塊的存在與否。
本發(fā)明還涉及到一種開關(guān)裝置，包括如上所述限定的斷路器和帶有動(dòng)態(tài)配合系統(tǒng)的固定外框架及輸出件，所述動(dòng)態(tài)配合系統(tǒng)包括至少一根相對于框架受導(dǎo)引轉(zhuǎn)動(dòng)并與驅(qū)動(dòng)件一起運(yùn)行的主軸，輸出件與斷路器一起運(yùn)行而使主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)引起動(dòng)態(tài)移動(dòng)系統(tǒng)在插斷位置和插接位置之間運(yùn)動(dòng)及斷路器以相反的方式從插斷狀態(tài)向插接狀態(tài)的對應(yīng)運(yùn)動(dòng)，框架或動(dòng)態(tài)配合系統(tǒng)還包括至少一個(gè)與可動(dòng)控制件相連的連接件，與可動(dòng)控制件一起直接或間接地配合協(xié)作，從而在斷路器或動(dòng)態(tài)移動(dòng)系統(tǒng)通過第一指引位置時(shí)將可動(dòng)控制件在插斷方向上運(yùn)動(dòng)到第一開啟控制位置?？蚣芑騽?dòng)態(tài)配合系統(tǒng)最好還包括至少一個(gè)與可動(dòng)控制件相連的連接件，與可動(dòng)控制件一起直接或間接地運(yùn)行，從而在斷路器相對于框架通過第二指引位置時(shí)將可動(dòng)控制件在插斷方向上運(yùn)動(dòng)到第一開啟控制位置。連接件指引的位置之間的距離可以或多或少，也可以是一樣的。
為在插斷時(shí)實(shí)現(xiàn)開啟功能，要求框架或動(dòng)態(tài)配合系統(tǒng)還包括至少一個(gè)與可動(dòng)控制件相連的連接件，在斷路器處于插接位置或靠近該位置時(shí)與可動(dòng)控制件一起直接或間接地運(yùn)行，從而在斷路器離開其插接位置時(shí)使可動(dòng)控制件從其非工作位置運(yùn)動(dòng)到第一開啟控制位置。動(dòng)態(tài)移動(dòng)系統(tǒng)的輸出件最好包括至少一個(gè)配合凸輪，用于與斷路器的隨動(dòng)件一起運(yùn)轉(zhuǎn)，從而使配合凸輪在一個(gè)方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)引起斷路器的插入而在相反方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)引起斷路器的插斷。對應(yīng)斷路器達(dá)到插接位置的配合凸輪區(qū)域成形為配合凸輪的大范圍的轉(zhuǎn)動(dòng)對應(yīng)斷路器相對于框架的很小的運(yùn)動(dòng)或不運(yùn)動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)使得很容易檢測到插斷運(yùn)動(dòng)的開始，在斷路器開始明顯運(yùn)動(dòng)之前發(fā)出開啟指令。
通過下面對于只作為非限定性實(shí)例并在附圖中示出的本發(fā)明不同實(shí)施例進(jìn)行的描述，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更加清楚，其中

圖1為本發(fā)明開關(guān)裝置的固定框架的透視圖；圖2為安裝在固定框架上的動(dòng)態(tài)移動(dòng)系統(tǒng)的視圖；圖3為本發(fā)明的斷路器的透視圖；圖4為斷路器電極的開啟裝置處于開啟狀態(tài)的外形圖；圖5為儲(chǔ)存了能量的斷路器負(fù)載裝置處于負(fù)載狀態(tài)的外形圖；圖6為斷路器負(fù)載裝置一部分的透視圖；圖7為示出與斷路器開啟和閉合裝置一起工作的本發(fā)明的杠桿的工作狀態(tài)的透視圖；圖8更詳細(xì)地示出了處于非工作位置的操作杠桿；圖9示出了處于開啟控制位置的操作杠桿；圖10示出了處于閉合控制裝置的操作杠桿；圖11示出了位于操作杠桿和框架的配合凸輪之間的處于插接位置的中間傳動(dòng)杠桿；圖12示出在插斷時(shí)作用在操作杠桿上的中間傳動(dòng)杠桿；
圖13示出操作杠桿的緊固插銷的透視圖；圖14為與本發(fā)明第二實(shí)施例的操作杠桿一起工作的中間傳動(dòng)杠桿的視圖，其處于開關(guān)裝置的插接狀態(tài)；圖15為斷路器離開其插接位置時(shí)與本發(fā)明第二實(shí)施例的操作杠桿一起工作的中間傳動(dòng)杠桿的視圖；圖16為本發(fā)明第三實(shí)施例的中間傳動(dòng)杠桿的視圖。
本發(fā)明開關(guān)裝置的固定外框架10在圖1中示出。該框架能容納本發(fā)明的插入式斷路器。按傳統(tǒng)方式，框架在后板上包括連接條11，用于與電力分配系統(tǒng)的匯流排電連接。在側(cè)壁13和14上設(shè)置滑塊15，用于在插斷位置和插接位置之間的移動(dòng)中支承和導(dǎo)引斷路器。該框架還在其右側(cè)部支承在圖2中示出的插入機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)20，其輸出驅(qū)動(dòng)件為受導(dǎo)引轉(zhuǎn)動(dòng)并在運(yùn)動(dòng)中相對于框架10固定的縱向主軸21，輸出從動(dòng)件為支承靠近側(cè)壁13和14的配合凸輪25的橫向配合軸24。主軸21的自由端用于與操作曲柄26一起工作。驅(qū)動(dòng)軸21和從動(dòng)軸24通過齒輪23和螺旋22的中間傳動(dòng)而相互聯(lián)接。驅(qū)動(dòng)軸21的轉(zhuǎn)動(dòng)以傳統(tǒng)的方式使凸輪25轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪在插斷和插接位置之間以相反的方式驅(qū)動(dòng)斷路器的滾子。
從外框架10退出的斷路器30在圖3中示出。側(cè)法蘭31加在斷路器上并支承用于與框架的滑塊15一起工作的滾子32和與配合凸輪25之一一起工作的滾子33。
參照圖4和5，斷路器30以本質(zhì)上公知的方式包括每個(gè)電極一對分開的接觸件34、35，指示電極開啟和閉合并帶有儲(chǔ)能裝置的操作機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)包括圖4中示出的開啟裝置40，帶有與脫扣鉤44和開啟彈簧45聯(lián)接而將可動(dòng)觸頭34運(yùn)動(dòng)到開啟位置的觸發(fā)器43，當(dāng)電極閉合時(shí)開啟彈簧45的加載自動(dòng)進(jìn)行。該機(jī)構(gòu)還包括圖5中示出的能量負(fù)載裝置50，該裝置50具有至少一個(gè)閉合彈簧51，將可動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)到閉合位置，閉合彈簧51的加載通過用鍵裝在軸53上的重新加載凸輪52形成。
圖6示出的齒輪56用鍵固定在軸53上，并與禁返回鉤57和驅(qū)動(dòng)鉤58配合工作。這兩個(gè)鉤都帶有未示出的復(fù)位彈簧，趨向于將鉤偏壓到與齒輪56一起工作的位置。禁返回鉤57的轉(zhuǎn)軸由斷路器的支承法蘭支承。鉤57防止齒輪56在圖中的順時(shí)針方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪56和鉤57因此一起形成軸53和牢固地固定在斷路器上的支承法蘭之間的自由輪聯(lián)接。構(gòu)成負(fù)載裝置驅(qū)動(dòng)件的擺動(dòng)桿59(圖3)繞在幾何關(guān)系上與軸53一致的虛擬軸樞轉(zhuǎn)安裝。驅(qū)動(dòng)鉤58的轉(zhuǎn)軸與盤狀件(未示出)牢固地結(jié)合，盤狀件又牢固地與擺動(dòng)桿59結(jié)合。鉤58與齒輪56一起工作，從而防止齒輪56相對于鉤58和擺動(dòng)桿59在圖6的順時(shí)針方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。齒輪56和驅(qū)動(dòng)鉤58一起在由擺動(dòng)桿59形成的驅(qū)動(dòng)件和構(gòu)成從動(dòng)件的軸53之間形成自由輪離合器。擺動(dòng)桿的逆時(shí)針樞轉(zhuǎn)使得驅(qū)動(dòng)鉤58的轉(zhuǎn)軸繞軸53的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，在逆時(shí)針方向上驅(qū)動(dòng)齒輪56和軸53。
閉合插銷55(圖5)能使凸輪52在負(fù)載位置鎖定，隨后松開，從而使閉合彈簧51高速釋放。能量儲(chǔ)存負(fù)載裝置50通過作用在觸發(fā)器43上的指狀件54連接到開啟機(jī)構(gòu)40，使得閉合彈簧51的釋放將開啟機(jī)構(gòu)40驅(qū)動(dòng)到開啟位置。這樣的裝置及其操作在文件EP-A-0,222,645中進(jìn)行了詳細(xì)描述，有關(guān)的說明在此引用作為參考。開啟插銷46和閉合插銷55由復(fù)位彈簧偏壓到其鎖定位置。
預(yù)脫扣控制器60的操作杠桿62的驅(qū)動(dòng)臂63在圖3和6中示出，該驅(qū)動(dòng)臂63包括指狀件64，用于當(dāng)斷路器在插斷位置和抽出位置之間運(yùn)動(dòng)時(shí)與牢固連接在框架10的側(cè)壁14(圖1)上的凸輪61一起工作。操作杠桿62還包括第一從動(dòng)臂65，第二從動(dòng)臂66(見圖7至10)，和安裝三個(gè)壁63、65和66的軸67。操作杠桿62具有非工作位置，開啟控制位置和閉合控制位置，分別表示在圖8、9和10。在圖中，操作杠桿62由相對于斷路器的法蘭壓縮工作的復(fù)位彈簧68在順時(shí)針方向偏壓至非工作位置。
杠桿62的第一從動(dòng)臂65用于與開啟插銷46的銷口47配合工作。第二從動(dòng)臂66設(shè)計(jì)與帶三個(gè)支承表面的中間杠桿69一起工作。中間杠桿69設(shè)計(jì)與閉合插銷55及脫扣機(jī)構(gòu)80的鉤緩沖杠桿81一起工作，脫扣機(jī)構(gòu)80的鉤緩沖杠桿81為與本發(fā)明同一天提交的專利申請的主題，其在這一方面的內(nèi)容在此處引用作為參考。圖6所示的脫扣機(jī)構(gòu)80在擺動(dòng)重負(fù)載桿59和負(fù)載裝置50的復(fù)位凸輪52中間完成復(fù)位的功能。鉤緩沖杠桿81繞與軸53和擺動(dòng)桿59共用的轉(zhuǎn)軸在靜止和活動(dòng)位置之間樞轉(zhuǎn)。鉤緩沖杠桿81包括板82，其在活動(dòng)位置置于齒輪56和驅(qū)動(dòng)鉤58之間。鉤緩沖杠桿由復(fù)位彈簧83作用至靜止位置。
此外，圖1、11和12中示出的中間傳動(dòng)杠桿70樞轉(zhuǎn)地安裝在框架10的壁14上并通過形成斜面的一個(gè)臂的端部與牢固地結(jié)合在配合凸輪25上的偏心指狀件27一同工作。中間傳動(dòng)杠桿70還形成在斷路器的插接位置與操作杠桿62的指狀件64配合的斜面。該杠桿通過彈簧78被作用到與指狀件27接觸的位置。
圖13中示出的緊固插銷71樞轉(zhuǎn)地安裝在斷路器30上。該插銷71的一個(gè)臂包括指狀件72，設(shè)計(jì)與牢固地固定在框架2上的凸輪61的斜面配合工作，而另一臂包括切口73，當(dāng)操作杠桿62的指狀件64處于閉合控制位置時(shí)與操作杠桿62的指狀件64配合工作。插銷71通過彈簧74向著杠桿62偏壓。
操作杠桿對開啟和閉合插銷的作用如下。在非工作位置(圖8)，操作杠桿62不與開啟插銷46或中間杠桿69發(fā)生作用。當(dāng)在圖9中通過在逆時(shí)針方向樞轉(zhuǎn)而運(yùn)動(dòng)到其開啟控制位置時(shí)，操作杠桿62通過第一從動(dòng)臂65與開啟插銷46配合并將后者驅(qū)動(dòng)至非鎖定位置。因此，在該過程的結(jié)尾，斷路器必然是開啟的。當(dāng)在圖10中在順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)到其閉合控制位置時(shí)，操作杠桿62通過第二從動(dòng)臂66與中間杠桿69配合并使后者在圖中的順時(shí)針方向樞轉(zhuǎn)。中間杠桿69幾乎同時(shí)一方面將閉合插銷55驅(qū)動(dòng)到未鎖定位置而另一方面將鉤緩沖杠桿81驅(qū)動(dòng)到這樣的位置，即將鉤緩沖杠桿81的板82插在驅(qū)動(dòng)鉤58和齒輪56之間，并使軸53完全與桿59脫開。同時(shí)，開啟插銷46覆蓋超過非鎖定位置的靜止行程。如果閉合彈簧51原來已加載，該過程使彈簧51釋放。由于開啟插銷46繼續(xù)與操作杠桿62配合而不返回鎖定位置，這種釋放是無負(fù)載的釋放。
已經(jīng)描述了操作杠桿62在其不同位置的作用，該裝置在斷路器抽出時(shí)的操作如下。在插接位置時(shí)，配合凸輪25處于圖11所示的結(jié)構(gòu)中。中間傳動(dòng)杠桿77與凸輪25的指狀件27和處于非工作位置的操作杠桿62的指狀件64接觸。當(dāng)開始插斷時(shí)，配合凸輪25在順時(shí)針方向樞轉(zhuǎn)并達(dá)到圖12所示的位置。凸輪25的形狀使得這種轉(zhuǎn)動(dòng)引起斷路器滾子33很小的運(yùn)動(dòng)或不運(yùn)動(dòng)。插入式接觸夾隨后在斷路器的端子之間實(shí)現(xiàn)機(jī)械和電連接，框架的那些端子在該階段實(shí)際上不起作用。
由于配合凸輪25的轉(zhuǎn)動(dòng)，指狀件27順時(shí)針驅(qū)動(dòng)杠桿70，使得操作杠桿62在逆時(shí)針方向樞轉(zhuǎn)到其開啟控制位置。因此，開啟插銷松開，無論斷路器之前處于何種狀態(tài)，此時(shí)斷路器開啟，由于配合凸輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，該凸輪通過這樣的區(qū)域與滾子23配合工作，即區(qū)域的形狀使得對于插入凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)的給定角度，該滾子和斷路器的運(yùn)動(dòng)都較大。斷路器30逐漸地抽出到測試位置。牢固地固定在斷路器30上的操作杠桿62與前者一起運(yùn)動(dòng)并從中間傳動(dòng)70釋放。隨后由于復(fù)位彈簧68的偏向力而回到其非工作位置。
當(dāng)從測試位置開始進(jìn)行抽出程序時(shí)，操作杠桿62與凸輪61的第一斜面接觸，操作杠桿62克服復(fù)位彈簧68的偏向力而運(yùn)動(dòng)到其開啟控制位置。完成第一程序后，無論斷路器先前處于何種狀態(tài)，斷路器開啟。當(dāng)抽出運(yùn)動(dòng)繼續(xù)時(shí)，操作杠桿62遇到凸輪的第二斜面而被驅(qū)動(dòng)到其閉合控制位置。隨后發(fā)生斷路器的無負(fù)載閉合，鉤緩沖杠桿81的板82插入驅(qū)動(dòng)鉤58和負(fù)載裝置50的齒輪56之間。在該位置，操作杠桿62的指狀件64接觸到緊固插銷71的切口73而將其保持在閉合控制位置。由于開啟控制插銷46和閉合控制插銷55都保持開啟且擺動(dòng)桿59脫離，故不能對該裝置重新加載。
相反地，當(dāng)斷路器30插入框架10時(shí)，緊固插銷71的指狀件72與凸輪61的斜面配合工作，而使其克服復(fù)位彈簧74的偏向力在將切口73移動(dòng)遠(yuǎn)離操作杠桿62并使后者在釋放的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
如上所述，該裝置可以直接用于要求抽出的開關(guān)裝置開啟或卸載的場合。為了獲得在插斷時(shí)不卸載操作，只需要把可拆卸擋塊固定在斷路器的側(cè)法蘭上，并防止操作杠桿達(dá)到其閉合控制位置。實(shí)際上，也可以采用相反的方法制造廠生產(chǎn)出的斷路器的側(cè)法蘭包括在操作杠桿的開啟控制位置與其配合工作并防止操作杠桿達(dá)到其閉合控制位置的邊緣。這樣的斷路器可以用于在插斷時(shí)不卸載的場合。如果要斷路器用于在插斷時(shí)要求釋放的場合，這種邊緣只需要斷開而在操作杠桿的法蘭上設(shè)置足夠大的開口而將其移動(dòng)到第二位置。
根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，操作杠桿由復(fù)位彈簧作用至閉合控制位置而不是非工作位置。由于緊固插銷不再起作用故可以除去。該裝置在插接位置和測試位置之間的操作在圖14和15中示出。中間傳動(dòng)杠桿70受到操作杠桿62的順時(shí)針偏向力并受到配合凸輪25的指狀件27的逆時(shí)針偏向力。在插接位置(圖14)，指狀件27壓在中間傳動(dòng)70上而將操作杠桿62阻擋在非工作位置。只要配合凸輪(圖15)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，由于操作杠桿62的力，指狀件27釋放中間傳動(dòng)杠桿70而順時(shí)針樞轉(zhuǎn)直到到達(dá)行程擋塊的端部。操作杠桿62由于其復(fù)位彈簧的偏向力而處于開啟控制位置。當(dāng)配合凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，斷路器繼續(xù)其運(yùn)動(dòng)并脫離與中間傳動(dòng)杠桿的接觸而與凸輪61配合工作，將斷路器在第一狀態(tài)運(yùn)動(dòng)到非工作位置。該裝置在插斷位置和抽出位置之間的操作與第一實(shí)施例相同。只是凸輪61的形狀適于產(chǎn)生操作杠桿62的合適運(yùn)動(dòng)。實(shí)際上，凸輪必須包括第一表面和第二表面。第一表面在斷路器處于測試位置時(shí)使杠桿運(yùn)動(dòng)到非工作位置，第二表面使操作杠桿62樞轉(zhuǎn)到其第一開啟控制位置。操作杠桿一離開第二表面，就會(huì)由于回復(fù)彈簧的偏向力作用而自行到達(dá)閉合控制位置，并將保持在該位置上。于是，如上所述，不再需要固定杠桿。相反地，在插接時(shí)，凸輪61的合適的斜面使操作杠桿連續(xù)地返回到第一開啟位置和非工作位置。
圖16中示意地示出了本發(fā)明的第三實(shí)施例，與圖8的第一實(shí)施例的視圖相對應(yīng)。凸輪75牢固地結(jié)合在操作杠桿62上，該凸輪為盤形，包括兩個(gè)小凸起76、77，形成兩個(gè)45°斜面。這些小凸起設(shè)計(jì)與開啟插銷46的銷口47配合工作。通過繞其轉(zhuǎn)軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，操作杠桿62具有四個(gè)位置非工作位置、第一開啟控制位置、閉合控制位置和第二開啟控制位置。操作杠桿由拉伸的復(fù)位彈簧68在圖中的逆時(shí)針方向作用至第二開啟控制位置。
操作杠桿在插接位置和檢測位置之間的操作與第二實(shí)施例的操作相同。
在插斷位置，操作杠桿與對應(yīng)第一實(shí)施例的凸輪61的凸輪配合工作，而將其保持在非工作位置。當(dāng)從插斷位置開始進(jìn)行抽出運(yùn)動(dòng)時(shí)，操作杠桿接觸到凸輪61的斜面而使其由于復(fù)位彈簧的偏向力樞轉(zhuǎn)到第一開啟控制位置。在樞轉(zhuǎn)過程中，凸輪的第一小凸起76與開啟插銷46的銷口47配合工作，并使插銷46樞轉(zhuǎn)到未鎖定位置。在操作杠桿62樞轉(zhuǎn)狀態(tài)的端部，第一小凸起76不再與開啟插銷46的銷口47接觸。開啟插銷46設(shè)計(jì)用于因復(fù)位彈簧的偏向力而重新閉合。當(dāng)繼續(xù)抽出斷路器時(shí)，操作杠桿62接觸凸輪62的第二斜面，使其由于復(fù)位彈簧的偏向力而樞轉(zhuǎn)到閉合控制位置。這種樞轉(zhuǎn)以與本發(fā)明第一實(shí)施例相同的方式使得中間杠桿69樞轉(zhuǎn)而幾乎同時(shí)驅(qū)動(dòng)閉合鉤55和鉤緩沖杠桿81。當(dāng)斷路器繼續(xù)抽出時(shí)，操作杠桿62釋放并由于復(fù)位彈簧的偏向力樞轉(zhuǎn)。這種樞轉(zhuǎn)使凸輪75的第二小凸起77以與第一小凸起相同的方式和開啟插銷46的銷口47配合工作，又導(dǎo)致開啟插銷46的松開和鎖定。從插斷位置的抽出產(chǎn)生下列的控制順序開啟、閉合和重新加載桿的脫離、開啟。與本發(fā)明的第一實(shí)施例不同，開啟插銷46在閉合時(shí)不能保持開啟。因此，通常是閉合的斷路器電極不發(fā)生無負(fù)載的閉合。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于以機(jī)械的方法節(jié)省了開啟和閉合裝置，特別是涉及行程擋塊的端部。因此提高了裝置的可靠性。
當(dāng)從抽出位置向插斷位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，順序是相反的，各種狀態(tài)本身是可逆的。
本發(fā)明上述優(yōu)選實(shí)施例的描述不是唯一的。對于該行業(yè)的人士來說一些替換形式是很明顯的。例如，很清楚操作杠桿62和中間傳動(dòng)杠桿70可以由斷路器支承的其它可動(dòng)件代替，例如可平移的推拉桿。包括與操作杠桿62和緊固插銷71配合工作的多個(gè)表面和斜面可以被多個(gè)獨(dú)立的凸輪代替。功能為在發(fā)現(xiàn)斷路器的動(dòng)作之前提供斷路器運(yùn)動(dòng)的信息的中間傳動(dòng)70可以由任何能提供與動(dòng)態(tài)傳動(dòng)系統(tǒng)相同的運(yùn)動(dòng)信息的元件，例如緊固在配合軸24上的凸輪。
此外，在所述的不同實(shí)施例中，凸輪61和操作杠桿62之間的配合要求斷路器在抽出位置和插接位置之間相對于框架的實(shí)質(zhì)運(yùn)動(dòng)。然而，斷路器的插入機(jī)構(gòu)從檢測位置運(yùn)動(dòng)到插接位置，而斷路器的外壁仍保持不動(dòng)。這有利于不是從框架的固定件而是從動(dòng)態(tài)配合系統(tǒng)本身獲取相對于斷路器插斷、檢測或插接狀態(tài)的信息，該固定件由框架支承。本發(fā)明還涉及包括帶有可動(dòng)操作件的斷路器的裝置，該可動(dòng)操作件具有三個(gè)或四個(gè)位置，與動(dòng)態(tài)配合系統(tǒng)的連接件配合工作，特別是緊固在該動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的輸出件上的凸輪或偏心指狀件，例如緊固在配合軸上的凸輪。這種協(xié)作可以通過最好由框架支承的可動(dòng)件直接或間接地產(chǎn)生。
此外，在所述的實(shí)施例中，設(shè)計(jì)用于兩種場合的在抽出時(shí)釋放或不釋放的斷路器不是可逆的，這是因?yàn)橐馕吨鴶嗦菲鞯膫?cè)法蘭的邊緣斷開。為使這一過程是可逆的，只需要將一可拆卸件設(shè)置形成擋塊，通過合適的裝置固定在法蘭的加大開口的邊緣以便重新構(gòu)成初始的邊緣。
權(quán)利要求
1．一種斷路器(30)，包括至少一對接觸件(34,35)，至少其中一個(gè)(34)為可動(dòng)的，并相對于另一個(gè)(35)具有對應(yīng)機(jī)械和電接觸的閉合位置和開啟位置；開啟裝置(40)，包括稱為開啟插銷的插銷(46)，其設(shè)計(jì)來具有防止可動(dòng)接觸件(34)從其閉合位置運(yùn)動(dòng)到開啟位置的鎖定位置和可使可動(dòng)接觸件(34)從其閉合位置運(yùn)動(dòng)到開啟位置的非鎖定位置；負(fù)載裝置(50)，包括稱為閉合彈簧的彈簧(51)和稱為閉合插銷的插銷(55)，其中在閉合彈簧(51)放松時(shí)可將可動(dòng)接觸件(34)運(yùn)動(dòng)到其閉合位置，插銷將閉合彈簧(51)鎖定在負(fù)載狀態(tài)，其特征在于，該斷路器包括可從外面接觸到的可動(dòng)控制件(62)，該控制件具有控制件不與開啟插銷(46)或閉合插銷(55)相互作用的非工作位置、第一開啟控制位置和卸載控制位置，可動(dòng)控制件(62)通過從非工作位置運(yùn)動(dòng)到第一開啟控制位置而放開開啟插銷(46)，并通過從第一開啟控制位置運(yùn)動(dòng)到卸載控制位置而放開閉合插銷(55)。
2．如權(quán)利要求1所述斷路器，其特征在于，斷路器(30)包括復(fù)位彈簧和可動(dòng)插銷件，其中，復(fù)位彈簧使可動(dòng)控制件(62)返回到非工作位置，可動(dòng)插銷件具有使可動(dòng)控制件(62)鎖定在不是非工作位置的位置和不與可動(dòng)控制件(62)作用的釋放位置。
3．如權(quán)利要求1或2所述的斷路器，其特征在于，可動(dòng)控制件(62)是杠桿。
4．如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的斷路器，其特征在于，在從其第一開啟控制位置運(yùn)動(dòng)到卸載控制位置時(shí)可動(dòng)控制件(62)將開啟插銷(46)保持在非鎖定位置。
5．如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的斷路器，其特征在于，可動(dòng)控制件(62)可以具有第二開啟控制位置，卸載控制位置位于第一開啟控制位置和第二開啟控制位置之間，可動(dòng)控制件(62)向卸載控制位置運(yùn)動(dòng)時(shí)不與開啟插銷(46)相互作用。
6．如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的斷路器，其特征在于，通過閉鎖機(jī)構(gòu)防止達(dá)到可動(dòng)控制件(62)的卸載控制位置，例如在可動(dòng)控制件(62)達(dá)到卸載控制位置前采用與可動(dòng)控制件(62)接觸的擋塊。
7．一種開關(guān)裝置，包括如上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的斷路器(30)和帶有動(dòng)態(tài)配合系統(tǒng)(20)的固定外框架(10)，所述動(dòng)態(tài)配合系統(tǒng)(20)包括至少一根相對于框架(10)受導(dǎo)引轉(zhuǎn)動(dòng)并與驅(qū)動(dòng)件一起運(yùn)行的主軸(21)及輸出件，輸出件與斷路器(30)一起運(yùn)行而使主軸(21)的轉(zhuǎn)動(dòng)引起動(dòng)態(tài)移動(dòng)系統(tǒng)(20)在插斷位置和插接位置之間運(yùn)動(dòng)及斷路器(30)以相反的方式從插斷狀態(tài)向插接狀態(tài)的對應(yīng)運(yùn)動(dòng)，其特征在于，框架(10)或動(dòng)態(tài)配合系統(tǒng)(20)還包括至少一個(gè)與可動(dòng)控制件(62)相連的連接件，與可動(dòng)控制件(62)一起直接或間接地運(yùn)行，從而在斷路器(30)或動(dòng)態(tài)傳動(dòng)系統(tǒng)通過第一指引位置時(shí)將可動(dòng)控制件(62)在拔出方向上運(yùn)動(dòng)到第一開啟控制位置。
8．如權(quán)利要求7所述的開關(guān)裝置，其特征在于，框架(10)或動(dòng)態(tài)配合系統(tǒng)(20)還包括至少一個(gè)與可動(dòng)控制件(62)相連的連接件(61)，與可動(dòng)控制件(62)一起直接或間接地配合協(xié)作，從而在斷路器(30)相對于框架(10)通過第二指引位置時(shí)將可動(dòng)控制件(62)在拔出方向上運(yùn)動(dòng)到卸載控制位置。
9．如權(quán)利要求7或8中任一項(xiàng)所述的開關(guān)裝置，其特征在于，框架(10)或動(dòng)態(tài)配合系統(tǒng)(20)還包括至少一個(gè)與可動(dòng)控制件(62)相連的連接件(27)，在斷路器(30)處于插接位置或靠近該位置時(shí)與可動(dòng)控制件(62)一起直接或間接地配合協(xié)作，從而在斷路器(30)離開其插接位置時(shí)使可動(dòng)控制件(62)從其非工作位置運(yùn)動(dòng)到第一開啟控制位置。
10．如權(quán)利要求9所述的開關(guān)裝置，其特征在于，動(dòng)態(tài)移動(dòng)系統(tǒng)(20)的輸出件(25)包括至少一個(gè)配合凸輪(25)，用于與斷路器(30)的隨動(dòng)件(33)一起運(yùn)轉(zhuǎn)，從而使配合凸輪(25)在一個(gè)方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)引起斷路器(30)的插入而在相反方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)引起斷路器(30)的拔出，對應(yīng)斷路器(30)達(dá)到插接位置的配合凸輪(25)區(qū)域成形為配合凸輪的大范圍的轉(zhuǎn)動(dòng)對應(yīng)斷路器(30)相對于框架(10)的很小的運(yùn)動(dòng)或不運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
一種斷路器,有操作杠桿,其具有非工作位置、與開啟插銷配合工作的開啟控制位置、與閉合插銷配合工作的閉合控制位置。斷路器位于插接位置時(shí),操作杠桿不工作;當(dāng)離開插接位置時(shí),操作杠桿與由固定框架支承的中間傳動(dòng)杠桿配合工作,并實(shí)現(xiàn)斷路器電極的開啟;當(dāng)在抽出方向上超過插斷位置時(shí),操作杠桿從非工作位置運(yùn)動(dòng)到開啟控制位置并隨后運(yùn)動(dòng)到閉合控制位置,使得電極開啟后跟著就閉合。在抽出位置,斷路器開啟并卸載。
文檔編號H01H33/46GK1233095SQ9910510
公開日1999年10月27日 申請日期1999年4月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月17日
發(fā)明者帕特里克·庫代爾, 阿蘭·格伯特－蓋拉德, 米歇爾·佩羅德 申請人:施耐德電器公司