CN101133531A - 用于过压保护的可插塞的仪器组合体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于过压保护的可插塞的仪器组合体，包括：一个底座形的下部件和一个或多个插塞模块，所述插塞模块容纳过压保护元件；相应设置在下部件和插塞模块内的接触元件和对应接触元件；以及互补的导轨或导槽，用于相应插塞模块的受控制的移入或移出以及固定。按本发明，与在插塞模块插入时将接触元件和对应接触元件形封闭地和/或力封闭地保持连接的力无关，设置在功能上分开的、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底座形的下部件之间起作用，其中止动或卡扣功能在相应插塞模块的希望的更换时可以无需机械的辅助装置地取消。

Description

用于过压保护的可插塞的仪器组合体

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1的前序部分的用于过压保护的可插塞的仪器组合体，包括：一个底座形的下部件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件和插塞模块内；以及互补的导轨或导槽，用于相应插塞模块的受控制的移入或移出。

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件和一个插塞模块的可插塞的仪器组合体。

在下部件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。此外下部件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件内。

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。

下部件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。此外下部件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。

简略解释的在下部件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 36 39 533 C2、DE 295 19 313 U1、DE100 01 667 C1和DE 20 2004 006 227 U1。

作为特别的问题在构成下部件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件内不希望的跳出，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。

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件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件内的插塞模块容易地即在没有其他的辅助工具或专用工具的情况下可以松开和去除。

所述目的用按权利要求1的教导的特征组合来解决。其中从属权利要求包含至少适当的结构和进一步拓展。

因此本发明的基本思想在于进行电插塞接触系统的组件、止动单元与脱开元件之间的功能分离，而且使得插塞模块在插入到底座形的下部件内时预紧一个或多个例如以板簧或螺旋弹簧形式的机械蓄能器。止动单元将插塞模块锁紧在期望的终端位置上。

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。通过机械的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件内移出。

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/或力封闭地使接触元件和对应接触元件保持连接的力在功能上分离地设置机械的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件之间起作用。

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。

另外在一种实施方式中在下部件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件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/或止挡销从该底侧向下朝着底座形下部件的方向延伸。

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，该铰链面过渡到一个压板内，在压板的端部上设有止动凸耳或止动榫舌，所述的止动凸耳或止动榫舌在装入状态下满足关于下部件的止动或卡扣功能。

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(Folien-Scharniergelenk)。带有压板的铰链面通常是预紧的，以便止动凸耳或止动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止动凸耳或止动榫舌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件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件内拔出插塞模块，压板的外表面是结构化的。

压板的止动凸耳或止动榫舌可以具有楔形滑动面，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件的表面上滑动，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(Kodierstift)和/或一个触发远程通信触头(Fernmeldekontakt)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。

仪器组合体的下部件具有一个U形，其中在下部件的敞开的侧边内设置止动或卡扣元件以及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，以使确定的插入成为可能，以便可以避免相应下部件的错误装配。

下部件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件的底部上。弹簧单元的弹簧是可更换的，以便在下部件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机械蓄能器多重地设置，并且优选对称设置。

下部件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，所述的接触元件和对应接触元件一侧在插塞模块内并且另一侧在下部件内，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件内。

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的插塞模块的三维视图(图的左侧部分)，以及没有罩子的支架单元的视图(图的右侧部分)；

图2U形下部件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。

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上在两个端面上有构成为压板6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，以使设置在下部件中的止动凸耳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，所述的止动突起嵌入到罩子5的互补的空隙111内，锁止该罩子。

压板6的止动凸耳9构成为楔形的滑动面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件内歪斜。

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

在下部件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的止动凸耳9。

连接侧边121具有用于以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，相应的包括至少一根螺旋弹簧的弹簧单元11支承在底座形下部件的底部上。

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件的整个结构，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导入到下部件12内，通过导轨导引，并且建立相应插塞触头2与下部件内的对应件之间的希望的电接触时使用耗费的机械力，以便预紧在下部件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。

例如在每个下部件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。

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′ 下部件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  下部件

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 下部件12的敞开的侧边

121 下部件的连接侧边

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

Claims (21)

1.用于过压保护的可插塞的仪器组合体，包括：一个底座形的下部件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件和插塞模块内；以及互补的导轨或导槽，用于相应插塞模块的受控制的移入或移出；

其特征在于：与在插塞模块插入时将接触元件和对应接触元件形封闭地和/或力封闭地保持连接的力无关，设置在功能上分开的、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底座形的下部件之间起作用，其中在相应插塞模块的希望的更换时可以无需机械的辅助装置地取消止动或卡扣功能。

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：

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/或止挡销从该底侧向下朝着底座形下部件的方向延伸，

支架单元被一个罩子包围，罩子在两个对置的侧面上具有一个铰链面，该铰链面过渡到一个压板内，在该压板的端部上设置止动凸耳或止动榫舌，所述止动凸耳或止动榫舌在插入的状态下关于下部件实现止动或卡扣功能，并且另外在下部件与插塞模块之间设置弹性型式的机械的蓄能器，该蓄能器在插入相应的插塞模块时张紧并且在取消止动或卡扣功能时释放机械能，以用于从底座形的下部件松开插塞模块。

3.根据权利要求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并且在罩子的压板下方在支架单元上构成一个限制压板的运动的表面或棱边。

4.根据权利要求2或3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，所述止动突起嵌入到罩子的互补的空隙内，锁止该罩子。

5.根据权利要求2至4之一所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：罩子具有两个相应对置的宽侧面和窄侧面。

6.根据权利要求5所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：压板相应设在至少一个窄侧面上。

7.根据权利要求5所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：罩子的空隙设置在宽侧面的下面的区域内。

8.根据权利要求2至7之一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2至8之一所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：压板的止动凸耳或止动榫舌具有楔形的滑动面，其中相应的楔形尖端指向插入方向。

10.根据权利要求2至9之一所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：在底部组件上设有一个编码销和/或一个触发远程通信触头的元件。

11.根据权利要求2至10之一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。

12.根据权利要求2至11之一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。

13.根据权利要求2至12之一所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：下部件具有一个U形，其中在下部件的敞开的侧边内设置止动或卡扣元件，以及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。

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：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。

15.根据权利要求2和权利要求13或14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。

16.根据权利要求15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底座形下部件的底部上。

17.根据权利要求13至16之一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，用于编码销或远程通信触头的入口。

18.根据权利要求2至17之一所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：止动或卡扣元件以及机械的蓄能器多重地设置，并且优选对称设置。

19.根据权利要求13至18之一所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：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。

20.根据权利要求2至19之一所述的可插塞的仪器组合体，其特征在于：插塞模块以罩子上部和在那里的压板在插入状态下保持可自由接近。

21.根据上述任何一项权利要求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、具有大的接触保持力的插塞触头。

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