專利名稱：負荷隔離開關的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種負荷隔離開關，具有一個彈簧跳閘機構，由該機構的樞軸驅動開關驅動機構的動作，特別是驅動開關軸的動作(權利要求1的前序部分)。這種負荷隔離開關例如公開在DE4305746C2中。其中所述的開關在所要求的開、關的運行狀態下是令人滿意的，但是在緊急情況下要求有立刻切斷的功能。這種情況例如是保險失效，出現不同的相位運行或者是其他故障。雖然有負荷斷路器用于此目的，但是其結構非常復雜，所以其制造成本很高，而且需要很大的空間。
本發明的任務是，提供一種如權利要求1的前序部分所述的負荷隔離開關，它具有簡單和可靠的結構，當出現緊急情況或故障時能立刻將負荷隔離開關切斷。
以上任務通過本發明權利要求1的前序部分所述負荷隔離開關得到解決，本發明的特征是，設置一個由磁鐵驅動的杠桿，所述杠桿通過該驅動而移動，在所述杠桿的移動路線的路程上，首先由開關驅動機構的彈簧跳閘機構樞軸進行釋放動作，并且在所述杠桿繼續運動過程中操縱所述開關驅動機構，該元件使負荷隔離開關進入“關”的位置，并且彈簧跳閘機構樞軸和開關驅動機構之間的耦合可以重新建立。本發明對所述任務的解決方案中提出了相對較少和簡單的手段，所以制造成本低，占用空間小。這種優點也體現在后面所述的本發明的實施例中。所述負荷開關的缺點和高成本通過本發明得到避免。為防止短路的后果，在本發明所述負荷隔離開關的前面設置保險即可。磁鐵動作可由于上述故障而被觸發，其工作速度極快，而且具有兩級動作過程，在第一級中，彈簧跳閘樞軸和開關驅動機構之間出現釋放或脫離耦合動作，在隨后進行的第二級中，開關驅動機構動作，使得負荷隔離開關進入所要求的“關”的位置。這樣不僅可以避免負荷隔離開關損壞，而且首先可以避免危及經該負荷隔離開關供電(電流和電壓)的電氣設備、裝置等等。其中重要的是在所述兩級式觸發過程中不需要進行人工干預或者觸發準備，因為經驗證明這些措施可能被忘記，而且采取這些措施需要一定的時間。所述負荷隔離開關首先保持在這種“關”的位置上，直到有關的故障或類似情況被消除為止。然后磁鐵被切斷，并進入“關”的位置，通過這種方式使所述杠桿返回其初始位置。所以負荷隔離開關可重新按正常方式用手動閉合。此外重要的是，該負荷隔離開關的磁鐵無需設計得很強，以克服負荷隔離開關彈簧跳閘機構的機械力，因為無論是第一級動作還是第二級動作，彈簧跳閘機構都無需機械力。此外對于實現第二級動作也只需要強度很小的磁鐵，它只需要移動杠桿，使其釋放或脫離耦合，并且操縱開關過程，最好是操縱開關軸的轉動。
本發明所述負荷隔離開關的優選結構是使其彈簧跳閘機構與轉動方向無關，例如一種所謂的鎖定釋放彈簧跳閘機構。本發明用于上述DE4305746C2所述的負荷斷路器時，具有特殊的優點。但是本發明的用途不限于此，也就是說，原則上也可以用于其他結構的開關。
本發明的一種有利實施方式是權利要求2的主題。其中提供下述的可能性，通過鎖定件的移動或滑動簡單地釋放，并且動作迅速，此外鎖定件本身的結構簡單，而且其操縱的彈簧跳閘機構樞軸和開關驅動機構的耦合和釋放動作簡單、可靠。
本發明的有利結構還體現在權利要求5的特征中。其中隨著杠桿的繼續運動，位于開關動作機構上的一個支點也隨之運動，從而進入第二級動作，也就是說，負荷隔離開關的開關觸點進入“關”的位置。這種結構也不需要人工干預。這是一個優點，不僅有利于減輕操作人員的負擔，而且首先是有利于防止操作人員可能出現的疏忽大意。隨著上述第二級動作完成，鎖定件重新進入鎖定位置，使彈簧跳閘機構和開關樞軸相互耦合。
最后還應提到權利要求8，其方案也不需要人工干預，出現的故障被消除后，磁力切斷可使杠桿重新返回其初始位置。然后可重新手動操作負荷隔離開關，而且第一次操作可脫離以前所要求的“關”的位置，并且使負荷隔離開關進入“開”的開關位置。
本發明所述實施例的其他優點和特征體現在其他從屬權利要求和以下說明及所屬的附圖中。在基本上以示意方式顯示的附圖中
圖1表示負荷隔離開關的控制裝置的俯視圖，包括殼體下部的一部分；圖2表示沿圖1中Ⅱ-Ⅱ線的剖視圖，其中包括圖1所示部分上部的部件的剖視；圖3表示沿圖2中Ⅲ-Ⅲ線的剖視圖；圖4表示圖1所示負荷隔離開關的一個視圖，但表示的是磁鐵動作之后，鎖定件移動到釋放位置；
圖5表示圖1和圖4所示負荷隔離開關的一個視圖，但表示的是開關動作裝置中的單個耦合盤或多個耦合盤轉動到“關”的位置；圖6表示具有鎖定件和支點的耦合盤的立體圖；圖7表示沿圖1中Ⅶ-Ⅶ線的剖視圖，其中未畫出隔板。
圖1表示負荷隔離開關的控制裝置的俯視圖，包括殼體下部的一部分；圖1表示的是負荷隔離開關的殼體的下部1，其在圖1上部表示的區域有一個示意性畫出的電磁鐵9，它通過圖中沒有畫出的饋電線和控制裝置在故障情況下接通。當電磁鐵接通時，則其銜鐵9’將克服彈簧17的作用移動到磁鐵內部，從而帶動一個杠桿8，該杠桿具有開關推桿或頂桿的功能，它將朝著箭頭方向22運動。杠桿8連同一個相對較窄的導向件在殼體的導向縫隙7內滑動，該縫隙處在下述移動軌道的方向上。在該方向上杠桿8的一個拐角8’在圖1中向左運動。在該運動軌道上經過了長度s后(見箭頭22)遇到一個傾斜于該運動軌道布置的杠桿分段8’的接觸面11，該接觸面處在與其平行的鎖定件5的相對面11’上，并且使鎖定件朝箭頭方向23移動(圖3)。鎖定件5的兩個端部位置以及其位于對面的區域5’在圖3中通過一個鎖定件上的縫隙12和一個定位銷13所限定。在圖3所示的位置上，鎖定件5處在鎖定或耦合位置，對此可見后面的說明。當鎖定件朝箭頭方向移動后，縫隙12的上端12’與定位銷13接觸，該定位銷固定在彈簧跳閘機構樞軸19的上端面上。該定位銷13的作用還在于開關樞軸2的定心，因為它與開關樞軸的下端相連(圖2)。所以鎖定件5、5’處在圖4所示的位置上，并且克服彈簧15的阻力，該阻力是將鎖定件5、5’壓在圖1和圖3所示的鎖定或耦合位置上。
隨著鎖定件移動到圖4所示的位置，彈簧跳閘機構和開關動作機構相互釋放。在圖2、圖6和圖7中顯示了所述負荷隔離開關的垂直位置，并且特別是開關動作機構(其形式為一個開關樞軸2)和彈簧跳閘機構18之間的耦合和釋放位置。其中設置了一種耦合件(參見圖6)，它由若干個耦合盤構成，在所示的實施例中為3個耦合盤。其中的彈簧機構樞軸9與下部耦合盤3固定連接。此外有兩個耦合盤3’與驅動樞軸2固定連接。上述鎖定件5、5’嚙合在下部耦合盤3的開口24內，并且至少與中間的耦合盤3’的梯形開口24相嚙合，必要時與驅動樞軸的兩個耦合盤3’相嚙合。因此彈簧跳閘機構18的樞軸19與開關動作機構的驅動樞軸2之間產生耦合和相互鎖定。這種耦合或鎖定被釋放的條件見前面所述，在第一級動作中或在該自動動作級中，表面11、11’(見圖3)接觸，并且杠桿8相應地朝鎖定件5、5’的方向22繼續移動進入圖4所示的位置。在該位置上，杠桿8的開關凸緣10的定位面25靠在動作滾軸4上，該滾軸固定在開關樞軸2的兩個上部耦合盤3’之間，而且最好可圍繞其軸線轉動。在該位置上應當注意，兩個與開關樞軸2固定連接的耦合盤3’通過銷子14相互固定連接在一起(參見圖6)。特別是從圖6中可以看出，位于下面的耦合盤3沒有與銷子14連接。如圖6所示，該銷子只抵達耦合盤3上方附近。銷子14向下朝耦合盤3方向伸出的端部用于安裝鎖定件的復位彈簧15或用于一個彈簧臂的定位(見圖3)。
鎖定件5、5’移動到圖4所示的釋放或脫離耦合的位置后，其接觸面11’從杠桿8的接觸面11的移動區域脫開，并且磁鐵的拉力將杠桿8繼續朝箭頭方向22推動。因為該運動開始時定位面25已經與動作滾軸4相接觸，所以可壓在滾軸4上，并且使滾軸4擺動，進而連同與滾軸4固定連接的開關樞軸2的耦合盤3’轉動，在該實施例中例如轉動了90°的位置，見圖5所示。這是第二級動作或者該自動開關動作的階段。在該位置上，扭簧15同時將鎖定件5、5’壓回鎖定和耦合位置。
如圖2所示，一個開關導軌驅動盤21與開關樞軸2以不可轉動的方式連接在一起。該盤以連接件22與負荷隔離開關的開關導軌20、20’相嚙合。該結構的動作方式是，隨著所述開關樞軸轉動到圖5所示的位置上，開關導軌20、20’移動到該負荷隔離開關“關”的位置。開關保持在該“關”的位置，直到故障消除，磁鐵9切斷，在復位彈簧17的作用下與杠桿8一起返回圖1中的初始位置。該位置可以手動操作負荷隔離開關進入開關位置“開”。此時滾軸4向回擺動，使得耦合盤3、3’進入圖1中的初始位置。所以負荷隔離開關重新回到正常的開關狀態。上述扭簧15被一個相應的加長銷子14所定位，并且支承在另一個同樣加長的銷子14上。
在正常的開關狀態下，該開關的開、關是以公知方式通過一個彈簧跳閘機構實現的，最好是一個與轉動方向無關的鎖定釋放彈簧機構。和正常狀態下的手動操作相反，本發明所述的自動耦合和脫離耦合以及同樣是自動的自行切斷負荷隔離開關的動作發生在故障狀態下。
在本發明所述負荷隔離開關的前面可設置短路保險裝置。
本發明的所有新特征和新的特征組合均應當認為是發明的基本特征。
權利要求
1.負荷隔離開關，具有一個彈簧跳閘機構，由該機構的樞軸驅動開關驅動機構的動作，特別是驅動開關軸的動作，本發明的特征是，設置一個由磁鐵(9)驅動的杠桿(8)，所述杠桿通過該驅動而移動，在所述杠桿的移動路線(22)的路程上，首先由開關驅動機構(20)的彈簧跳閘機構樞軸(19)進行釋放動作，并且在所述杠桿繼續運動過程中操縱所述開關驅動機構，該元件使負荷隔離開關進入“關”的位置，并且彈簧跳閘機構樞軸和開關驅動機構之間的耦合可以重新建立。
2.如權利要求1所述的負荷隔離開關，其特征是，設置有鎖定件(5、5’)，該鎖定件具有兩個位置，一個是彈簧跳閘機構樞軸(19)和開關驅動機構(20)之間的耦合位置，一個是釋放位置，在釋放位置上，彈簧跳閘機構樞軸和開關驅動機構之間的驅動連接被切斷，所述鎖定件在其耦合位置上處在所述杠桿的移動路線(22)上，并且所述鎖定件和杠桿采用的結構方式是，所述杠桿的移動可使所述鎖定件從耦合位置進入釋放位置。
3.如權利要求2所述的負荷隔離開關，其特征是，在鎖定件(5)和杠桿(8)上設有兩個起到釋放鎖定件作用的、相互平行布置并且與運動路線相傾斜的滑動面(11、11’)。
4.如權利要求1至3中任何一項或若干項所述的負荷隔離開關，其特征是，彈簧跳閘機構樞軸(19)和開關驅動機構(20)分別具有耦合部分，特別是耦合盤(3、3’)，上面具有縫隙(24)，所述鎖定件(5、5’)穿過該縫隙并且在縫隙內插入和拔出，在鎖定件插入時，與彈簧跳閘機構樞軸相連的耦合盤(3)和耦合盤(3’)在同步轉動中相耦合，當鎖定件拔出時，所述耦合狀態被取消，開關樞軸和彈簧跳閘機構樞軸可相對擺動。
5.如權利要求1至4中任何一項或若干項所述的負荷隔離開關，其特征是，開關驅動機構的耦合盤(3’)上固定一個支點(4)，該支點同樣位于杠桿(8)的移動路線(22)上，該支點和杠桿上的一個對應支點(25)相作用保持一個間隔和位置，使得杠桿移動時，其相對支點首先在鎖定件(5、5’)釋放后與開關驅動機構上的支點(4)相接觸，然后該開關驅動機構移動到“關”的開關位置，最好是擺動到該位置上。
6.如權利要求5所述的負荷隔離開關，其特征是，扭轉彈簧(15)的位置是，當所述鎖定件(5、5’)的支點(4)達到端點位置(“關”的位置)時，由開關彈簧將其送回鎖定或耦合位置。
7.如權利要求5或6所述的負荷隔離開關，其特征是，開關驅動機構的支點是一個動作滾軸(4)，它相對開關軸偏心設置，并且對面的支點由杠桿(8)上的擋塊(10、25)構成。
8.如權利要求1至7中任何一項或若干項所述的負荷隔離開關，其特征是，為防止干擾設置了磁鐵(9)的切斷裝置，并且杠桿(8)處在復位彈簧(17)的作用下，當上述磁鐵切斷后，所述杠桿(8)返回其初始位置。
9.如權利要求1至8中任何一項或若干項所述的負荷隔離開關，其特征是，所述鎖定件(5、5’)設置在彈簧跳閘機構樞軸(19)的定位軸頸(13)的縫隙上并可移動。
10.如權利要求1至9中任何一項或若干項所述的負荷隔離開關，其特征是，彈簧跳閘機構可在兩個轉動方向上動作。
11.如權利要求1至10中任何一項或若干項所述的負荷隔離開關，其特征是，所述負荷隔離開關的前面設有短路保險裝置。
全文摘要
本發明涉及一種負荷隔離開關,具有一個彈簧跳閘機構,由該機構的樞軸驅動開關驅動機構的動作,特別是驅動開關軸的動作,本發明的特征是,設置一個由磁鐵(9)驅動的杠桿(8),所述杠桿通過該驅動而移動,在所述杠桿的移動路線(22)的路程上,首先由開關驅動機構(20)的彈簧跳閘機構樞軸(19)進行釋放動作,并且在所述杠桿繼續運動過程中操縱所述開關驅動機構,該元件使符合隔離開關進入“關”的位置,并且彈簧跳閘機構樞軸和開關驅動機構之間的耦合可以重新建立。
文檔編號H01H3/54GK1215904SQ9812450
公開日1999年5月5日 申請日期1998年10月9日 優先權日1997年10月9日
發明者G·特勞特曼, J·U·佩特雷恩斯 申請人:佩特萊因斯開關技術股份有限公司