BG98224A - Механизъм за автоматичен прекъсвач - Google Patents

Abstract

Механизмът намира приложение в конструкциите на защитните прекъсвачи. Той е с точно определена и постоянно възпроизвеждана крива на задействане и с равномерни задействащи сили и незначителни загуби, независимо от състоянието на контакта. Механизмът се състои от лагеруван в корпуса (20) и пружинно натоварван в посока на изключване ръчнозадействащ се въртящ лост (10), към който е свързан шарнирно колянов лост, съставен от изтеглящ лост (30) и заоблена скоба (40). Върху неподвижна, фиксирана към корпуса (20) ос (24), е лагеруван контактен лост (50), контактуващ с неподвижен контакт (60) и самозадържащ се в затворено положение срещу силата на пружина (70). По време на процеса на включване и въввключено положение коляновият лост функционира като твърд лост. Чрез натоварване почти под прав ъгъл на шарнирната става (32/41) в коляновия лост (30,40) от изключващ лост (90) и обратното завъртане на контактния лост (50) под действие на силата на пружината (70) коляновият лост (30/40) скокообразно преминава в лабилно положение. Така се отстранява твърдата връзка между ръчния лост (10) и контактния лост (50) и контактното рамо (53) заема отворено положение.

Description

Изобретението се отнася до устройство за автоматичен прекъсвач с признаците, преде та. ени в ограничителната част на претенция 1.

Подобно устройство е познато от £) Е - PS 500 098 за електромагнитен максималнотоков прекъсвач. Описаният там коляноволостов механизъм се състои от много шарнирни планки, които при включващо движение с ръчния лост притискат един пружиниращ контактен лост към фиксиран контакт. Шарнирните планки, които образуват коляновия лост, са взаимно регулирани посредством винт, за да спазват точно положението над мъртвата точка. Е областта на шарнирната ос върху една от планките директно е оформена неравна повърхност, или се монтира като отделна част, върху която действа буталото на задействащо устройство /орган/. Твърде разнообразната крива трябва да бъде на еднакво разстояние от буталото по време на включващото движение, за да може то

-(2при свръхток веднага след контакт да притисне ставнбто съединение. При това устройство кривата много трудно се пригажда ктм линията на движение на шарнира в процеса на· включване и в зависимост от обгарянето на контакта и от различните отклонения при изпълнението на детайлите значително се отдалечава от идеалното положение. Затова е необходим голям задействащ път на буталото, та дори и при неблагоприятни условия да се достигне положението над мъртвата точка на коляновия лост и да се включи прекъсвачът. При модерните токоограничителни защитни прекъсвачи за електрически мрежи с техните кратки изключващи времена не е пригоден такъв дълъг път на задействаните органи. Освен това точката на задействане е твърде неточна Друг недостатък представлява регулирането на положението над мъртва точка на двете шарнирни рамена. При масовото производство, което е характерно за автоматичните прекъсвачи, едва ли е възможно да се организира такова допълнително място за настройка. Освен увеличените разходи лостовете стават твърде големи и тежки с такъв настройващ винт. За ускоряване на тези колянови лостове трябва да бъдат по-големи и задействащите сили, което пък отново води след себе си по-тежки магнитни и термични задействащи органи.

По-нататък от0Е 23 36 222 А1 е известно устройство, при което един пружиниращ контактен лост взаимодейства посредст вом няколко шарнирна свързани планки с ръчен лост. В една от тези планки в шлиц е разположен надлъжно воден щифт, който от своя страна се фиксира зад въртеливо лагерован палец,и по този начен се блокира цялото устройство. Контактният лост с двойно рамо се придвижва напречно по шлиц във фиксирана ос и се премества, около нея. Еа отдалечената от мястото за контакт страна до контактния лост се опира пружина, която в положение

на включване обтяга цялото устройство -и създйва контактното налягане. Недостатък на това устройство е,' че са необходими много шарнирни рамена, които освен това допълнително се блокират с фиксиращ механизъм. Следователно тук малки деблокиращи сили се постигат само с голям брой елементи.

Задачата на изобретението е, да се опрости описаното в началото колянолостово устройство и така да се усъвършенства за модерен автоматичен прекъсвач и по-специално за предпазен прекъсвач за електрически мрежи и/или срещу недопустим утечен ток, че да се постигне стабилно положение над мъртвата точка на коляновия лост без настройка, автоматично и независимо от мястото, където се монтира прекъсвачът, при това необходимите за деблокиране компоненти сила и път да могат да се определят съвсем точно и да се запазват продължително, само с малки загуби, в серийното производство. При това във всяка точка на включващото движение от първия допир на контактите до обтегнатото включваш,о положение трябва да се постигне равномерна и точно определена, независимо от мястото за контакт, постоянно възпроизвеждана крива на задействане.

Тази задача се решава чрез устройство с характеризиращите признаци в претенция 1 . Варианти и преимуществени изпълнения на изобретението са предмет на допълнителните претенции.

Предимствата на устройството съгласно изобретението са, че коляновият лост в своето стабилно положение над мъртвата точка действа на практика като устойчив /здрав/ лост и двете му шарнирни рамена се опират взаимно без допълнителни части. При това поради особеното изпълнение на лоста за изтегляне и дъговия токоприемник в серийното производство може точно да се спази пътят - само с малки отклонения - при всички прекъсвачи.

Всички шарнирно свързани части имат постоянно високо качество на повърхността, тека че в ставите и особено в коляновата става се получава само слабо триене на лагерите. Освен това устройството е устойчиво на разтърсване, а ставните точки са нечувствителни спрямо прах или частици от обгаряне. Чрез точния път на задействане може точно да се определи и силата на задействане, тъй като тя зависи предимно от резултиращото от пътя движение до положение в мъртва точка срещу силата на пружината на контактния лост. И напротив,намалява влиянието на пружината, която опъва двете шарнирни рамена в посока към положението над, мъртва точка, поради нейното особено разположение във включващо положение, а с това и при задействането.

Едно особено предимство на изобретението се състои в това, че по време на процеса на включване една гърбица на лоста за изтегляне и една част от дъговия токоприемник описват заедно точно определена от контактния лост, плоско закривена кръгова линия. 1!о този начин, независимо от състоянието на контакта, което се променя при обгаряне, по време на процеса на включване от първото докосване на контакта до окончателното самоблекиращо положение на включване се дефинира точна, постоянна крива на задействане. Особено при така нареченото включване отгоре веднаг; и още преди достигане на крайната позиция на лоста за въртене се осъществява задействане без проблеми. Предимство представлява също и това, че едва при преминаване на мъртвата точка коляновият лост попада в лабилно положение и по топ. начин освобождава, контактния лост за изключващото движение, докато той при недостатъчно· задействащо движение, например след краткотрайно термично натоварване, отново се връща в определеното от устройството първоначално стабилно положение над мъртва точка.

На базата на изобжазеното на «ь- - .

чертеда примерно изпълнение

не, изобретението то се представа подробно.

<£иг. 1 показва устройството с необходимите за разбиране на изобретението детайли във включващо роложение, в което ι фиг. 2 е по време на процеса на задействане малко след преминаване на мъртвата точка. На фиг. 3 е представено устройството в изключващо положение с готов за включването ръчен лост за въртене. Съотъетно в по-голям мащаб фиг. 4 показва положението над мъртва точка на коляновия лост съгласно фиг. 1 , а фиг. 5 диаграма на движението на коляновия лост над задействащата крива в процеса на включване и фиг. 6 в още по-голям мащаб - лагероването на дъговия токоприеи ник в лоста за изтегляне и неговото разположение спрямо задействащата гърбица.

Показаното във функционален план устройство съгласно фигури 1 до 3 притежава ръчен лост за въртене 10, κοί то в по-голямата си част е разположен вътре в само загатнат на чертежа корпус 20 на автоматичния прекъсвач и е лагерован с възможност за въртене върху неподвижна ос 21 между неподвижните/фиксираните/ ограничите. 22, 23. Почти диаметрално противоположно на. издадената от корпуса ръчка 11 ръчният лост е снабден с отвор 12, в който посредством ос 31 е свързан шарнирно лост за изтегляне 30. Той заедно с явяващия се като спомагателен лост U -образно извит дъгов токоприемни:

образува колянов лост, който по-долу ще бъде описан по-подробно и които представлява същността на изобретението.

Тостът за изтегляне 30 е пластмасова формована част с определящ ставата лагерен отвор 32 за едното рамо 41 на токоприемника 4-0, чпето друго рамо, опиращо се едностранно на ограничителна

повърхност 35, попада в кулиса 51 на неподвижен -контактен лост 50.

Е средата си той се държи посредством надлъжен отвор 52 върху друга, закрепена κίμ корпуса ос 24, като може да се придвижва и да се върти около нея, така че неговото рамо 53 може да се довежда положение с част 60 на фиксирания контакт.

Пружина 70, закрепена за корпуса с халка 71 и с кука 72 между кулиса 51 и издължения отвор 52 въздействаща върху контактния лос·..

50, го опъва във включваш,о положение /фиг.1 / срещу дъговия токоизправител 40 на коляновия лост, намиращ се заедно с лост 30

в своето стабилно положение над, мъртва точка. При това скобата на рамо 42 подпира надеждно обгръщащата го кулиса 51, така че пружина 70 притиска решения преимуществено като плоска част и придвижващ се по ос 24 контактен лост 50 по посока на часовникова·!

стрелка срещу част 60 на фиксирания контакт и създава контактното налягане.

Друга една, значително по-слаба пружина 80 въздейства върху лост 30. Тази пружина е закрепена за издатък 33 както и отка вътрешната страна на корпуса по такъв начин, че въз основа на посоката на опъване, особено в изключено състояние /фиг.З/, върху лост 30 се упражнява въртящ момент по посока на часовниковата стрелка, а с това и в посока на положението над мъртва точка. Във включващите положения съгласно фиг.2 и фиг. 3 определенвяФ предварително от линията на въздействие на пружина 80 рамо на лоста около мястото за лагероване на лост 30 /при 12/31/ е значително по-голямо отколкото на фиг. 1, както се вижда и от чертежите Еъв включващо положение /фиг.1/ въз основа на избора на точки на въздействие на пружина 80 посоката на нейното действие почти съвпада с линията, свързваща точката на окачване /при 71/ в корпус и оста 31, така че въртящият момент е почти нула и не влияе върху задействащата сила. Е- това положение обаче пружина 80 натоварва

- 7 ·· ····

; ; ♦ · · · · · по-нататък ръчния лост 10 в посока*иа*изкл5««в^йе й&тсГупражнява върху него въртящ момент надясно около оста 21 над мястото за лагероване на лоста за изтегляне /при 12/31/.

На друга неподвижна ос 25 е лагерован задействащ лост 90, обхващащ контактния лост 50. Задействащият лост 90 при крвд защитен прекъсвач се завърта от термичен или магнитен задействащ орган, който не е показан тук, по посока на часовниковата стрелка по познатия начин. Задействащият лост 90 има на външната си страна приспособена към включващите движения както и към задействането област със задействащ контур) 91 и така въздейства върху специално разположена задействаща гърбица 34 на лост 30 /фиг.1, фиг.5, фиг.6/. Той от своя страна е снабден във функционалната равнина на устройството под задействащата гърбица 34 с полукръгла форма със споменатата в началото прецизна ограничителна повърхност 35, на която част 42.1 на дъговия токоприемник 40 приляга в положение над мъртва точка по такъв нашн, че тази част и задействаща^ гърбица са разположени по посока на оста една зад друга и снабден! с еднакво закръгление се припокриват/фиг.1 и 6/. По този начин в процеса на включване те опиават заедно кръг с голям радиус около оста на контактния ласт 24. Особено този точно определен кръг на гърбица 34 и част 42.1, както е представен принципно на фиг.5 в по-важните фази по време на процеса на включване чрез завъртане на ръчния лост 10 от положение 0” в положение ”1, опростява значително приспособяването на задействащия контур 91 на лост 90. Същинският важен за функционирането задействал] контур) 91 преминава също кръгообразно около средната точка на оста 24 на контактния лост концентрично спрямо линията, която описва гърбицата, така че от първия контакт /положение Е/ до окончателното включване /положение Ι/винаги и без забавяне се осъществява включване при еднакви условия. Затова особено при така нареченото включване

- 8 отгоре устройството се деблокира ведйага след.докосване на контактите 53, 60 независимо от тяхното състояние и степента на обгаряне.

От фиг.5 се вижда също, че шарнирната точка 32/41 между лост 30 и дъговия токоизправител 40 описва твърде непостоянна крива в процеса на включване. Особено в последната фаза на включващото движение, когато другата става /отвор12/ос 31/ на ръчния лост 10 премине през линията, свързваща ос 21 и част 42.1 загатната с тънка прекъсната линия, и устройството само се обтег; шарнирна точка 32/41 на коляновия лост се връща назад от максималната точка по крива. Тази силно нагъната крива в шарнирна точка 32/41 за разлика от почти линеарния кръг на задействащата гърбица 34 много трудно може да бъде възпроизведена със задействащ лост и във всички случаи води до значителен празен ход на задействащия орган до натискане на коляновия лост.

Съществено значение има освен това намиращата се под деблокиращата гърбица, особено точно напасната към двете места за лагероване 31, 32 ограничителна повърхност 35, тъйскато тя в стабилното положение на образувания от лост 30 и дъгов токоприемник 40 колянов лост точно определя пътят над мъртва точка /дължината на отсечката X на фиг.4 е представена схематично/. Този път определя поведението на устройството при задействане в зависимост от силите на пружините и различните по дължина рамена на лоста, така че в съответствие с дадените сили е необходимо внимателно напасване на пътя X. И накрая в серийното производство може да се спазва точната мярка, тъй като освен металните части на оста /ос 31, частите на дъговия токоприемник 41.1,42.1/, които трябва да се произвеждат съвсем прецизно с точ·· диаметър, трябва да се спази размерът само на одна част на лост : хсички останали отклонения в размерите на устройството и корпусните части, ако са в рамките на обичайните производствени толе- 9 -

ранси не оказват практически никакво влияние върху тоьа положение над мъртва точка.

Коляновият еея лост, които в положение на включване /фиг.1, фиг.4/ функционира като неподвижен лост/здрав лост/, се върти със своята, образуваща втора колянна става ос 31 на ръчни; лост 10 над мъртвата точка, отнесено към свързващата линия между оста 21 и въздействащия върху контактния лост част 42.1, Ио такъв начин цялото устройство е натегнато в равновесие от успоредната спрямо ласт 30 и перпендикулярна на контактния лост пружина 70, при което корпусният ограничител 22 и фиксираната контактна част 60 образуват противолагер. Обратно на това влиянието на пружина 80 има второстепенно значение.

Ако в положение на включване съгласно йиг.1 задействащият лост 90 има въртящ момент надясно - плавен, причинен от термичен или скокообразно, причинен от магнитен задействащ орган - неговия задействащ контур 91 упражнява натиск срущу гърбица 34 и лост 30 описва въртеливо движение в посока обратна на часовниковата стрелка около своята ос 31. По същия начин се движи и лагерованат; в лост 30 част на дъговия токоприемник 41.1, докато част 42.1, опираща се в контактен рост 50, идъа. свободно от ограничителна повърхност 35. Когато лост 30 се е завъртял вколо задействащата гърбица 34 толкова, че съставляващата поляксвата става част 41.1 е изминала разстоянието “X до мъртвата точка, при което силата, въздействаща върху лост 90, трябва да преодолее пс-голямото натятане на пружина 70. така стабилното, положение е прекъснато и коляновият лост преминава в лабилно положение /фиг.2/. Така цялотс натятане на устройството се прекъсва и контактният лост 50 се завърта около оста 24 в посока, обратна, на часовниковата стрелка под влияние на пружина 70, koj.to сси:?\яъа силата на. отваряне.

При това рамото 53 н< лоста, се откъсва от нз подвижната контактна

- 10 част 60 и достига изключващото положение /йиг,3/.

Когато ръчният лост за въртене 10''не се държи здраво пружина 80, която въздейства на лост 30 го опъва.в положение съгласно фиг.З, при което този ръчен лост сега се опира до срещуположния ограничител 23. Ос 31 се придвижва по кръгова линия около оста 21 на въртящия лост, а. с това и точката, в която пружина 80 въздейства върху издатък 33, до токово степен, че силен въртящ момент надясно издърпва лост 30, а с това и дъговия токоприемник 40 към стабилно положение. Част 42.1, водена в кулиса 5: на контактния лост с достатъчно надлъжна хлабина, но странично по-тясно, може само толкова да се отклони, че лост 30 със своята ограничителна ir върхност 35 при всички случаи приляга срещу⁷ част

42.1 и коляновият лост веднага заема отново своето почти изпънатс положение над мъртва точка. /фиг.З/

Така устройството отново е готово за включване. Щдн° съответно ръчно завъртане на ръчна 11 тласка въртящия се в обратп посока около ос 31 лост 30 заедно с дъговия токоприемник 40 като практически фиксиран /здрав/ лост в посока към контактния лост 5С който, тласкан по кулиса 51 от част 42.1 достига накрая описанотс вече включващо движение съгласно фиг.1: доколкото задействащият лост 90 не е деблокирал вече устройството по време на включващотс движение, например при така нареченото включване отгоре.

Claims (6)

1. Устройство за автоматичен прекъсвач, при което посредство:. ръчен завъртащ лост /1 0/ и свързан шарнирно с възможност за въртене колянов лост /30,40/, който се намира в стабилно положение с почти изпънати две шарнирни рамена. /30,40/ в положение над мъртва точка, един въртящ се около фиксирана за корпуса ос/; по време на процеса на включване, опиращ се в коляновия лост /30,40/ контактен лост /50/ се довежда ср$щу силата на пружина /70/ със своето от страна на контакта рамо /53/ до затварящо положение с фиксирана контактна част /60/ и в това положение се обтяга и самозадържа, както и с отделно лагерован задействащ лост /90/, чрез който посредством оформена на едното шарнирно рамо задействаща гърбица /34/ предизвиква натоварване под прав ъгъл на коляновата става в посока ктм. мъртвата точка и може да бъде преустановено опорното действие на коляновия лост /30,40/, така че контактният лост /50/ със своето от страна на контакта рамо /53/ може да достигне чрез силата на пружина /70/ в отворен положение, характеризиращо се с това, че коляновият лост, състоящ се от лагерован в ръчния завъртащ лост /10/ лост /30/ и от U — образен дъгов токоприемник /40/, се напра в своето стабилно точно определено положение над мъртва точка задържано от пружина /70/, която въздейства върху контактен лост /50/, въз основа на ограничителна повърхност /35/, разположена в лост /30/, особено точно съответстваща на двете му места за лагероване /31,32/ и на дъговия токоприемник /40/, така че ограничителната повърхност /35/, едностранно ограничаваща пътя над, мъртва точка /х/ на коляновия лост /30,40/ по част /42.1/ е разположена, в равнина, успоредна на задействащата гърбица /34/, директно до нея, и че в положение над мъртва точка задействащата гърбица /34/ е разположена в лост /30/ пс· посока на оста, съвпадайки с въздействащото върху контактния лост /50/ свободно рамо /42/ на дъговия токоприемник /40/ по такъв·начин, че в процеса на включване и при ръчно изключване с въртящия'лост /10 задействащата гърбица /34/ и рамо /42/ се придвижват заедно от контактния лост. /50/ около неговата ос /24/ по точно определена кръгова линия с голям радиус и задействащият лост /90/ се отличава с концентрично разположен спрямо тази кръгова линия задействащ контур /91 / около същата точка /ос 24/.

2. Устройство съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че двете шарнирни рамена /30,40/ на коляновия лост са обтегнати взаимноопирайки се в почти изпънато стабилно положен поради въздействащия върху тях момент на пружина /80/ в смисъла на тяхното положение над мъртва точка.

3. Устройство съгласно претенция 1 и 2, характеризиращо се с това, че лагерованият на ръчния въртящ лост /10/ лост /30/ посредством тангенциално въздействаща върху него и същевременно натоварваща ръчния лост /10/ в посока изключване, пружина /80/ се изтегля в посока на положение над мъртва точка на коляновия лост /30,40/.

4. Устройство съгласно една от претенции 1 до 3, характери ращо се с това, че ограничителна повтрхност /35/ за част /42.1/· отнесено към функционалното ниво на автоматичния прекъсвач - е оформена на лост /30/ между контактния лост /50/ и задействат: гърбица /34/ заедно с последната, при което задействащата гърбица /34/ и част /42.1/ са разположени с еднакъв радиус една зад друта по посока на оста от страната на задействащия лост /9

5. Устройство съгласно една от претенции 1 до 4, характери ращо се с това, че жреи г: .зствено фиксираният /здрав/ контактен лост /50/, лагерован с издължен отвор /52/ върху фиксираната в корпуса ос /24/, има на рамото си, което е срещуположно на контактното място /53,60/ кулиса /51/, съответстваща на диаметъра на проводника на дъговия токоприемник /40/ както и на превключващите движения, в която се води въздействащият върху контактен лост /50/ рамо /42/ на дъговия токоприемник /40/ и прилягащ там със своята част /42.1/ в процеса на включване какт< и кжЕа във включващо положение се стабилизира ср§щу силата на пружина /70/.

6. Устройство съгласно една от претенции 1 до 5, характери^ ращо се с това, че стабилното положение на двете шарнирни раче: /30,40/ се нарушава от деблокиращо движение, причинено от термичен, магнитен или някякъв двуг задействащ орган на автоматичния прекъсвач и пренасяно от задействащия лост /90/ върху задействащата гърбица /34/ едва след изминаване на целия път над мъртва точка /отсечка х/, и под въздействие на отварящия се контактен лост /50/ коляновият лост заема лабилно положение, докато при едно непълно деблокиращо движение почти до мъртва точка двете шарнирни рамена /30,40/ се връщат в първоначалното си положение над мъртва точка под въздействие на пружина /80/.

152/93-ГР

Патентна претенция 1Y

1. Устройство за автоматичен прекъсвач, при което посредством ръчен въртящ лост /1/ и шарнирно свързан към него с възможност за въртене колянов лост /3/ 4/, който се намира в стабилно положение с почти изпънати шарнирни рамена /3, 4/ в положение над мъртва точка, един въртящ се около &жспрана в корпуса ос /2(1 /н опиращ се на коляновия лост /3,4/ в процеса на включване контактен лост /5/ се привежда със своето от страна на контакта рамо /5с/срещу силата на пружина /7/в затварящо положение с фиксирана контактна част /6/ и в това положение се обтяга и самозадържа, както и с отделно лагерован задействащ лост /9/, чрез които посредством оформена на шарнирно рамо задействаща гърбица /Зй1/ може да се постигне почти перпендикулярно натоварване на колянната става в посока на мъртвата точка и да се преустанови опорното действие на коляновия лост /3,4/, така че контактният лост /5/ да се премести чрез силата на пружина /7/ със своето от страна на контакта рамо /5с/в отворено положение, характеризиращо се с това, че коляновият лост, състоящ се от лагерован на ръчния лост /1/ изпъваиг лост /3/ и V -образен дъгов токоприемник /4/ се намира точно определено положение над мъртва точка> в своето стабилноХподцържано от въздействащата върху контактен лост /5/ пружина /7/, единствено въз основа на разположена на разпъващия лост /3/, особено точно съгласувана по размери с неговите две места за лагероване /За, 36/ и дъговия токоприемник /4/ ограничителна повърхност /Зе/, че ограничителната повърхност /Зе/, която ограничава, пътя над мъртва точка /х/ на коляновия лост /3, 4/ на свободната част /46 */, е разположена до валякообразната задействаща гърбица /3 с|/, която от своя страна съответствайки си по размери с въздействащото върху контактния лост /5/ свободно рамо /46/ на дъговия токоприемник /4/ е разположена по посока на оста върху разпъващия лост /3/ по такъв начин, че е процеса на включване, а също и при ръчно изключване с ръчния лост /1/ задействащата гърбица /3d/и рамото /46/ се водят заедно от контактния лост /5/ около неговата ос /2 с| / по точно определег кръгова линия с голям радиус, и задействащият лост /9/очертава около същата точка /ос 2 4/з адействащ контур /9а/, концентричен на тази кръгова линия.