CN101107755B - 可插塞的仪器组合体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可插塞的仪器组合体，包括：一个U形的下部和一个或多个插塞模块，所述插塞模块容纳过压保护元件；相应设置在下部和插塞模块内的接触元件和对应接触元件；在相应插塞模块与底座形下部之间起作用的机械止动或卡扣元件，止动或卡扣功能在相应插塞模块的希望的更换时可取消。插塞模块包括一个带有底部组件的支架单元，在底部组件上设置多个大面积的接触元件，此外底部组件具有一个盆形底侧，止挡棱边、止挡面和/或止挡销从该底侧向下朝着底座形下部的方向延伸。支架单元被一个罩子包围，罩子在两侧分别具有一个铰链面，该铰链面转入一个压板内，以便操作带有止动凸耳或榫舌的止动嵌件。压板具有嵌入到止动嵌件的回弹部内的舌片。

Description

可插塞的仪器组合体

技术领域

本发明涉及一种尤其是用于过压保护的可插塞的仪器组合体。

背景技术

现有技术的过压保护仪器在很多情况下构成为包括一个下部和一个插塞模块的可插塞的仪器组合体。

在下部内设置用于接触电导体的接线柱以及设有用于需要装入的插塞模块的相应容纳槽。此外下部容纳包围插塞模块的一个或多个插塞触头的元件，以便实现希望的机械和电接触以及把插塞模块相应固定在下部内。

在插塞模块内有真正的过压保护元件，例如火花隙、可变电阻、气体放电器等等。

下部在很多情况下构成为U形体，其中U形体的敞开的侧边在侧面包围插塞模块，其中插塞模块平放在U形件的连接侧边上。此外下部在其装配侧上有容纳元件，所述的容纳元件使所谓的帽轨装配(Hutschienenmontage)成为可能。

简略解释的在下部与插塞模块之间的功能分离的优点在于，在检查或维护工作时可以去除插塞模块，为此不必打开接线柱或者不必无电压地连接相应设备。

然后取出的和分离的插塞模块可以在电气设备外面借助于特殊的检测仪器检查，并且必要时更换或者重新装入。

在现有技术方面例如参阅DE 3639533C2、DE 29519313U1、DE10001667C1和DE 202004006227U1。

作为特别的问题在构成下部与插塞模块之间的插塞触头装置时必须注意的是，该插塞触头装置在结构上设计成用于在放电情况下流过它的波形为10/350μs和8/20μs的脉冲电流或电网频率的短路电流。

尤其是在过压避雷器中，如市场要求的，必须几乎无烧损且无损耗地经由触头多次传导部分巨大的直到100kA的脉冲电流。相应的检测在过压保护仪器的产品规范中确定。

因此为了可靠地控制如此大的脉冲电流，必须选择非常大的各单个接触元件之间的接触力。这带来的后果是，按现有技术的插塞模块只能用提高的力消耗并且在大多数情况下只能借助于专用工具来去除。因此这要求附加的工具，并且这对于仪器的使用是显著的缺点。此外存在附加的潜在危险，在放电器内用工具操作时可能不希望地触发干扰电弧，由此产生对人和设备的危险。

当接触元件之间的接触力设计成较小时，借此虽然使去除插塞模块容易了，但是存在下述危险，即在脉冲电流过程中在电动力作用的影响下可能出现插塞模块从下部内不希望的跳出，以至于仪器的按规定的整体功能在没有其他保护措施的情况下已经不存在。

由PCTWO 95/12905已知一种由一个仪器底座和一个插入元件构成的组合体，其中插入元件例如是一个过压保护装置。在那里的仪器底座具有一个在侧视图中基本上呈U形的结构，其中在两个构成U的侧边的侧部中设有用于输入线的接线柱、一个用于接地线的接线柱以及其他辅助接线柱。在仪器底座的背面上设有一个用于将其固定在一个装配轨道上的装置。插入元件容纳在仪器底座的侧部之间，并且在那里通过设置在插入元件两侧上的止动突起固定，所述的止动突起在所有止动突起后面卡在仪器底座内。此外在仪器底座的板条中设有弹性触头，设在插入元件内的刚性接触舌片在与仪器底座止动的插入元件中贴靠在所述触头上。由仪器底座和插入元件构成的组合体的已知的结构设计成使插入元件在不必拆下仪器底座的情况下是可以更换的。虽然按描述的现有技术设在插入元件的至少一个指向仪器底座的侧部的内表面的侧壁上的止动突起可以与仪器底座上的一个对应止动件处于止动连接，但是在把止动凸耳直接构成在插入元件的一个舌片状的弹性件上时保持力是不够的。在避雷器中出现的脉冲电流导致高的力，以至于在插塞模块关于支架单元止动的情况下也存在插塞模块从支架单元内移出的危险。

发明内容

因此综上所述本发明的目的是，提出一种进一步开发的尤其是用于过压保护的可插塞的仪器组合体，包括一个底座形的下部和一个或多个插塞模块，其中仪器组合一方面可以无烧损且无损耗地传导巨大的脉冲电流，以及另一方面在底座形下部内的插塞模块可靠且止动地固定并且在没有其他的也就是在没有辅助工具和专用工具的情况下可以松开和去除。

本发明提出一种可插塞的仪器组合体，包括：一个U形的下部和一个或多个插塞模块，其中所述插塞模块容纳过压保护元件；接触元件和对应接触元件，所述的接触元件和对应接触元件相应设置在下部和插塞模块内；以及机械的止动或卡扣元件，所述的止动或卡扣元件在相应插塞模块与U形的下部之间起作用，其中止动或卡扣功能在相应插塞模块的希望的更换时可取消；插塞模块包括一个带有底部组件的支架单元，其中在底部组件上设置多个构成为金属块的接触元件，此外底部组件具有一个盆形底侧，止挡棱边、止挡面和/或止挡销从该底侧向下朝着U形下部的方向延伸，支架单元被一个罩子包围，罩子在对置的两侧上分别具有一个铰链面，每个铰链面转入同一侧上的一个压板内，以便操作止动嵌件，所述止动嵌件带有构成为止动凸耳或止动榫舌的止动或卡扣元件，其中止动嵌件分别具有两个构成为侧面隔开距离的斜面或楔形面的所述止动凸耳或止动榫舌，所述两个斜面或楔形面设置在一个连接板条上，在斜面或楔形面之间的间隔区域内设有一个回弹部，在该回弹部的底侧上成形一个锁止棱边，该锁止棱边基本上平行于连接板条延伸，从锁止棱边开始在回弹部两侧上有柔性的固定接板，并且所述止动嵌件以连接板条和锁止棱边容纳在支架单元侧部的缝隙内并且被罩子固定，止动嵌件借助于柔性的固定接板在预紧在止动嵌件的位置上的情况下保持在支架单元侧部的缝隙内，压板具有在止动嵌件的斜面或楔形面区域内的空隙以及至少一个舌片，该舌片嵌入到止动嵌件的所述回弹部内以便操作该止动嵌件。

因此本发明的基本思想在于进行电插塞接触系统的组件与止动单元之间的功能分离，其中使用专用的单独的止动嵌件。带有止动嵌件的止动单元把插塞模块锁止在希望的终端位置上。

当要去除插塞模块时，通过简单的手工力作用取消止动单元上的止动。因此在一种实施方式中借助于由机械蓄能器释放的机械力作用使插塞模块可以在没有明显的拉力的情况下从下部内移出。

上面提到过的功能组的设计可以在一个较宽的范围变化并且从而可以优化。因此原则上可以想像的是，设计脱开力以便从插塞触头上自动压出插塞模块。同样引起机械协调的是，只有用明显的力才能拔出插塞模块。

本发明的一个重要优点在于，真正的接触系统也就是接触元件和对应接触元件的结构设计可以优化在脉冲电流放电时的功能。

因此在转化按本发明的基本思想时独立于在装入插塞模块时形封闭和/或力封闭地保持接触元件和对应接触元件的力在功能上分离地设置专用的机械止动或卡扣元件的结构，所述的止动或卡扣元件在相应插塞模块与底座形下部之间起作用。

止动或卡扣功能在没有机械辅助工具的情况下在相应插塞模块的希望的更换时或者为了控制相应插塞模块是可取消的。

在一种实施方式中在下部与插塞模块之间设有一个弹簧型式的机械蓄能器，该蓄能器在装入相应插塞模块时张紧，并且在为了从底座形的下部内松开插塞模块而取消止动或卡扣功能时释放机械能。

插塞模块包括一个带有底部组件的支架单元，其中在底部组件上设置多个大面积的接触元件。

此外底部组件具有一个盆形底侧，止挡棱边、止挡面和/或止挡销从该底部向下朝着底座形下部的方向延伸。

支架单元被一个罩子包围，其中罩子在对置的各侧面上具有一个铰链面，该铰链面分别转入一个压板内，在压板的端部上设有带有止动凸耳或榫舌的单独的止动嵌件，所述的止动凸耳或榫舌在装入状态下满足关于下部的止动或卡扣功能。

罩子可以构成为塑料成形件，其中铰链面可以是一个所谓的薄膜铰链。带有压板的铰链面通常是预紧的，以便止动嵌件的止动凸耳或榫舌占据一个最外面的位置。通过较轻的作用到压板上的力可以使带有止动凸耳或榫舌的止动嵌件彼此相向地朝着也就是向着罩子内侧的方向移动，并且从位于底座形下部内的互补的凹槽内出来和释放。

提到过的支架单元容纳真正的过压保护元件。在罩子的压板下方在支架单元上构成一个限制压板运动的表面或棱边。

在支架单元的底部组件区域内设有止动突起，所述的止动突起嵌入到罩子的互补的空隙内，锁止该罩子。

罩子相应具有两个对置的宽侧面和两个对置的窄侧面，其中压板在窄侧面上。

罩子的空隙优选在宽侧面的下面的区域内。

为了更容易地操作压板和从下部内拔出插塞模块，压板的外表面是结构化的。

止动嵌件的优选成对设置的止动凸耳或榫舌可以具有楔形滑动面或斜面，其中相应的楔形尖端指向插入方向。在插入过程中，楔形滑动面在底座形下部的表面上滑动，并且从而在松开压板的情况下卡入到设在那里的空隙内。

在底部组件上设有编码销和/或一个触发远程通信触头的元件。

在本发明的一种结构中，罩子在下面的区域内具有一个在其宽度上延伸的楔形。此外在所述结构中罩子在其顶侧上具有一个球形或弧形的结构。

仪器组合体的下部具有一个U形，其中在下部的敞开的侧边内设置止动或卡扣元件以及必要时连接侧边包括用于弹簧型式的机械蓄能器及其操作的空隙。

此外敞开的侧边可以具有纵向延伸的用于更容易地装入插塞模块的导轨。各导轨也可以具有编码功能，以使确定的侧面正确的插入成为可能，以便可以避免相应下部的错误装配。

下部的连接侧边具有一个与底部组件的底侧互补的形状，其中在连接侧边下方可以设有用于各一个弹簧单元的容纳槽，所述容纳槽向上包括一个用于底部组件的止挡棱边、止挡销或止挡面的入口。

优选相应的弹簧单元支承在底座形下部的底部上。弹簧单元的弹簧是可更换的，以便在下部的统一的结构设计中以简单的方式关于预紧力和脱开力可以适配相应的使用情况。

在连接侧边内设有至少一个空隙，用于编码销或远程通信触头的入口。

止动或卡扣元件以及可能构成的机械蓄能器多重地设置，并且优选对称设置。

下部的连接侧边在两侧具有各一个成形的板条，该板条使对置的敞开的侧边件稳定，在插入插塞模块时不必担心这些部件的推开。

相应插塞模块以罩子上部和在那里的压板在插入状态下伸出，并且为了操作压板以便取出插塞模块而保持可良好接近。

接触元件和对应接触元件构成为能承受脉冲电流的带有大的接触保持力的插塞触头，所述的接触元件或对应接触元件一侧在插塞模块内并且另一侧在下部内，然而接触保持力不必首先或同时实现把插塞模块机械地锁止在下部内。

附图说明

下面借助于实施例以及参考附图详细解释本发明。其中：

图1按本发明的带有装上的罩子(图左侧部分)的插塞模块的三维视图，以及没有罩子(图右侧部分)的支架单元的视图；

图2U形下部的视图和弹簧单元的详细视图；

图3带有装入的插塞模块的完整的可插塞的仪器组合体的视图，和在底座件内的完全插入的模块中的机械蓄能装置的详细视图；

图4带有罩子和可见的止动嵌件的插塞模块的视图，止动嵌件包括用于关于下部内的空隙建立止动连接的斜面或楔形面；

图5固定的止动嵌件和部分除去的罩子和压板的详细视图；

图6止动嵌件的不同视图。

具体实施方式

如由图1可见，插塞模块1包括一个支架单元4和一个罩子5。

在罩子5下或在支架单元4上有过压放电器的真正起作用的部件，并且与插塞触头2处于电连接。

插塞触头2构成为大面积的金属块，优选对称地设置在对置的各侧面上。

在罩子5上有构成在压板6的两个端面上的操作面6′。

所述操作面可以廉价地集成到罩子元件的结构内，因为它们活动地设置在一个机械地构成的铰链面7上方的顶侧上。

当机械力作用到操作面6′上时所述操作面向内运动，其中支架单元4的止挡板8可以起行程限定的作用。

调整压板6的可供使用的行程，以使止动凸耳9从其对应件9′(见图2)伸出，以便取消止动。

在所示的实施例中总共在各端面上分别设有两个止动凸耳9，以便插塞模块1总共有四个固定点，并且从而相应保持平衡，并且在没有翘曲的情况下保持在希望的位置上。

操作面6′的表面设有结构，以便不用过大的力就能容易地取出插塞模块1。

此外支架单元4的构成为盆形的底部组件的底侧具有一个编码销或远程通信操作触头100。

止挡棱边、止挡面或止挡销10从上面提到过的底部组件的底侧延伸，所述的止挡棱边、止挡面或止挡销作为关于那个附属的弹簧单元11(图2)的压点。

支架单元4在底部组件的区域内具有止动突起110，所示的止动突起嵌入到罩子5的互补的空隙111内，锁止该罩子。

止动嵌件200的止动凸耳9(见图4至6)构成为斜面或滑动面112，其中相应楔形尖端指向插入方向。

如由附图可见，罩子5在下面的区域内楔形延伸地构成，其中罩子5的顶侧具有球形或弧形的结构。

每个插塞模块1设有优选两个或四个对称设置的插塞接触元件2，通过把插塞接触元件构成为活动件或固定件可能的是，几乎无损耗地在大面积的接触元件上传导相对大的脉冲电流。各单个插塞触头的均匀地分布在底侧上的结构保证有规律的均匀的力分布，以使在大的电动力时也不出现变形或者使插塞模块在下部内歪斜。

仪器组合体的下部按图2和3所示为U形。在此下部12具有两个敞开的U形侧边120以及一个连接侧边121。

在下部12的敞开的侧边120内成形上面提到过的空隙9′，用于插塞模块1的止动嵌件200的止动凸耳9。

连接侧边121具有用于弹簧型式的机械蓄能器及其操作的空隙122。

敞开的侧边120在本发明的结构中具有用于更容易地和准确地装入相应插塞模块1的导轨13。

此外连接侧边121在其顶侧具有一个与插塞模块1的底部组件的底侧互补的形状，其中在连接侧边下方设有用于各一个弹簧单元11的容纳槽123，所述容纳槽向上包括一个用于插塞模块1的底部组件的止挡棱边10的入口。

如由图2和3可见，必要时设置的相应的包括至少一根螺旋弹簧的弹簧单元11支承在底座形下部的底部上。

此外在连接侧边121内设有至少一个用于编码销或作为远程通信触头的入口的空隙124。

为了加强和稳定下部的整个结构，连接侧边121两侧具有各一个成形的板条125。

在插入状态时(见图3)，插塞模块1以罩子上部和在那里存在的压板保持可接近。

当把插塞模块1导入到下部12内，通过导轨导引，并且建立相应插塞触头2与下部内的对应件之间的希望的电接触时使用耗费的机械力，以便预紧在下部12内的机械蓄能器3或11。

这通过相应止挡棱边、止挡销或止挡面和设在那里的压点来实现。

例如在每个下部12内优选集成四个弹簧单元11。数量和对称定位保证作用力的优化的均匀性。通过机械蓄能器3的具体结构设计尤其是选择一个合适的弹簧元件及其弹簧特性，要调节的脱开力并且从而相关联的脱开行程可以在一个宽大的范围内变化。

在通过在压板6或操作面6′上施加压力而从空隙9′内松开止动凸耳9时，止动凸耳9与空隙9′脱开接触。由此可以在使用存储在弹簧单元内的机械能并且没有附加的机械辅助装置或工具的情况下容易地取出插塞模块1。

按本发明的用于保持特别可靠的且机械牢固的止动连接的止动嵌件的结构和工作方式借助于图4至6详细解释。

在图6中在两个视图中示出的止动嵌件200在正面(右侧视图)具有两个斜面或楔形面112，所述的斜面或楔形面设置在一个连接板条201上。

在斜面或楔形面112之间的间隔区域内设有一个回弹部202，在该回弹部的底侧上成形一个锁止棱边203，该锁止棱边基本上平行于连接板条201延伸。

连接棱边具有比连接板条201更大的高度尺寸，以便止动嵌件200按图4和5所示可靠地固定在支架单元上。

从锁止棱边203开始在回弹部202两侧上有柔性的固定接板204。固定接板204具有以从锁止棱边203的背面(按图6的左侧视图)开始的倾斜位置，并且具有大于斜面或楔形面112的延伸量的高度。

止动嵌件200用其连接板条201和锁止棱边203容纳到插塞模块1的支架单元4的缝隙205内，并且被罩子5固定。

固定接板204朝着支架单元4内侧支承止动嵌件200，如特别是由按图5所示可见。

压板6在斜面或楔形面112的区域内具有空隙206以及至少一个舌片207，该舌片嵌入到止动嵌件200的回弹部202内以操作该止动嵌件。

借助于柔性的固定接板204，止动嵌件200在预紧在其位置上的情况下保持且固定在支架单元4侧部的缝隙内。

在止动嵌件200的回弹部202的区域内可以设有一个加强筋208用于保证足够的机械稳定性。

优选止动嵌件200单件式地制成塑料注塑件或挤压件。当斜面或楔形面112之一受到损坏时，存在如下可能性，即在去除罩子5后更换止动嵌件200，以便能继续使用插塞模块。

作用到插塞模块上的力由支架单元4承担，并且在连接板条201的区域内传递到止动嵌件200上，并且借助于止动嵌件200在构成止动连接时输出到下部内的空隙9′。

附图标记列表

1      插塞模块

2      插塞触头

3      机械蓄能器

4      支架单元

5      罩子

6      压板

6′    操作面

7      铰链面

8      止挡板

9      止动凸耳

9′    下部内用于止动凸耳的空隙

10     止挡棱边或其压点

11     弹簧单元

12     下部

13     导轨

100    编码销和/或远程通信触头

110    支架单元的底部组件上的止动元件

111    罩子内的空隙

112    止动凸耳的楔形滑动面

120    下部12的敞开的侧边

121    下部的连接侧边

122    作为弹簧单元的入口的空隙

123    用于弹簧单元的容纳槽

124    用于编码销和/或作为远程通信触头的入口的空隙

125    板条

200    止动嵌件

201    连接板条

202    回弹部

203    锁止棱边

204    固定接板

205    缝隙

206    空隙

207    舌片

208    加强筋

Claims (22)

1.可插塞的仪器组合体，包括：一个U形的下部和一个或多个插塞模块，其中所述插塞模块容纳过压保护元件；接触元件和对应接触元件，所述的接触元件和对应接触元件相应设置在下部和插塞模块内；以及机械的止动或卡扣元件，所述的止动或卡扣元件在相应插塞模块与U形的下部之间起作用，其中止动或卡扣功能在相应插塞模块的希望的更换时可取消；

其特征在于：

插塞模块包括一个带有底部组件的支架单元，其中在底部组件上设置多个构成为金属块的接触元件，此外底部组件具有一个盆形底侧，止挡棱边、止挡面和/或止挡销从该底侧向下朝着U形下部的方向延伸，

支架单元被一个罩子包围，罩子在对置的两侧上分别具有一个铰链面，每个铰链面转入同一侧上的一个压板内，以便操作止动嵌件，所述止动嵌件带有构成为止动凸耳或止动榫舌的止动或卡扣元件，其中止动嵌件分别具有两个构成为侧面隔开距离的斜面或楔形面的所述止动凸耳或止动榫舌，所述两个斜面或楔形面设置在一个连接板条上，在斜面或楔形面之间的间隔区域内设有一个回弹部，在该回弹部的底侧上成形一个锁止棱边，该锁止棱边基本上平行于连接板条延伸，

从锁止棱边开始在回弹部两侧上有柔性的固定接板，并且所述止动嵌件以连接板条和锁止棱边容纳在支架单元侧部的缝隙内并且被罩子固定，止动嵌件借助于柔性的固定接板在预紧在止动嵌件的位置上的情况下保持在支架单元侧部的缝隙内，

压板具有在止动嵌件的斜面或楔形面区域内的空隙以及至少一个舌片，该舌片嵌入到止动嵌件的所述回弹部内以便操作该止动嵌件。

2.根据权利要求1所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：固定接板朝着支架单元内侧支承止动嵌件。

3.根据权利要求1或2所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：在下部与插塞模块之间设有一个弹簧型式的机械蓄能器，该蓄能器在装入相应插塞模块时张紧，并且在为了从U形的下部内松开插塞模块而取消止动或卡扣功能时释放机械能。

4.根据权利要求1或2所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：支架单元容纳过压保护元件。

5.根据权利要求1或2所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：在支架单元的底部组件的区域内设有止动突起，所述的止动突起嵌入到罩子的互补的空隙内，锁止该罩子。

6.根据权利要求1或2所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：罩子具有两个对置的宽侧面和两个对置的窄侧面。

7.根据权利要求6所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：在两个窄侧面上各设置两个压板之一。

8.根据权利要求1或2所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：压板的外表面是结构化的。

9.根据权利要求1或2所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：罩子在下面的区域内具有一个在其宽度上延伸的楔形。

10.根据权利要求1或2所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：罩子在其顶侧上具有一个球形或弧形的结构。

11.根据权利要求3所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：在下部的敞开的侧边内设置止动或卡扣元件，以及下部的连接侧边包括用于弹簧型式的机械蓄能器及其操作的空隙。

12.根据权利要求11所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：敞开的侧边具有纵向延伸的用于更容易地装入相应插塞模块的导轨。

13.根据权利要求11或12所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：连接侧边具有一个与底部组件的底侧互补的形状，其中在连接侧边下方设有容纳槽，每个容纳槽用于一个构成为弹簧单元的所述弹簧型式的机械蓄能器，所述容纳槽向上包括一个用于底部组件的止挡棱边、止挡销或止挡面的入口。

14.根据权利要求13所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：相应的弹簧单元支承在U形下部的底部上。

15.根据权利要求11或12所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：在连接侧边内设有至少一个空隙，用于在底部组件的底侧上的编码销或远程通信触头的入口。

16.根据权利要求1或2所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：在插塞模块与U形的下部之间起作用的所述止动或卡扣元件多重地设置。

17.根据权利要求16所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：在插塞模块与U形的下部之间起作用的止动或卡扣元件对称设置。

18.根据权利要求11或12所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：连接侧边在两侧各具有一个成形的、使对置的敞开的侧边稳定的板条。

19.根据权利要求1或2所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：插塞模块的罩子上部和在罩子上部的所述压板在插入状态下保持可自由接近。

20.根据权利要求1或2所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：接触元件和对应接触元件构成为能承受脉冲电流的插塞触头。

21.根据权利要求1或2所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：可插塞的仪器组合体用于过压保护。

22.根据上述任何一项权利要求所述的仪器组合体的插塞模块，用以在根据权利要求1至21之一所述的仪器组合体中应用。

Images