CN101379576B - 用于作动传动爪的装置和一种张紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种特别用于作动传动爪(34)的装置(36)，所述装置具有固定在支承结构(5)上的可动作动构件(39)，所述作动构件在第一作动阶段可克服复位弹簧(56)的力的作用自静止位置转移至终端位置，在第二作动阶段可在所述复位弹簧(56)的力的作用下自所述终端位置回复至所述静止位置。为了对所述装置进行改进，使得所述作动构件未完全执行其作动任务的情况能引起所述作动构件的操作者的注意，设置有制动机构(51)，其在所述第一作动阶段，当作动构件(39)到达第一中间位置时，朝所述静止位置方向制动所述作动构件(39)，当作动构件(39)到达第二中间位置时，释放所述作动构件(39)。所述装置特别可应用在用于电开关(1)的储能弹簧(13)的张紧装置(14)中，所述张紧装置具有张紧轴(9)和用于驱动所述张紧轴(9)旋转的手动驱动机构(31)。

Description

用于作动传动爪的装置和一种张紧装置

技术领域

本发明涉及一种特别用于作动(actuating)传动爪的装置，所述装置具有固定在支承结构上的可动作动构件，所述作动构件在第一作动阶段可克服复位弹簧的力的作用自静止位置转移至终端位置，在第二作动阶段可在复位弹簧的力的作用下自终端位置回复至静止位置。 

此外，本发明还涉及一种用于具有上述装置的电开关的储能弹簧(spring-energy store)的张紧装置。 

背景技术

上述类型的装置在例如出版物EP 0 756 749 B1中公开过。这种用于断路器的已知装置中设置有用作作动构件的张紧手柄，其上面铰接有传动爪。这个传动爪用于使固定布置在张紧轴上的棘轮进行步进旋转。棘轮的其中一个轮齿上设置有附加凹槽。通过这个附加凹槽可确保，当张紧手柄未完全执行为其设置的预定张紧行程时，张紧轴无法回转与棘轮全齿距相符的角度。张紧轴由此而被锁定在一个位置上，在这个位置上，断路器处于张紧状态的储能弹簧已被制动装置有效制动。 

出版物DE 101 20 783 C1中公开过一种在上述类型的储能弹簧用制动装置上耦合指示机构的方法。这种耦合的实现方式为：在处于张紧状态的储能弹簧即将被有效制动时就指示出储能弹簧已处于完全张紧的状态。其中所存在的问题是，在未完全执行张紧行程的情况下，虽然指示机构发出了储能弹簧已处于完全张紧状态、准备接通的信号，但断路器却无法接通。 

发明内容

本发明的目的是对EP 0 756 749 B1的权利要求1前序部分所述装置进行改进，使得作动构件未完全执行其作动任务的情况能引起作动构件的操作者的注意。 

根据本发明，这个目的通过一种制动机构而达成，在第一作动阶段，所述制动机构当作动构件到达第一中间位置时，朝的静止位置方向制动作动构件，当作动构件到达第二中间位置时，释放作动构件。 

根据本发明的一种优选建构方案，作动构件的导引面和棘爪式杠杆用作所述制动机构，其中， 

-所述导引面具有凹陷的第一部分和凸起的第二部分， 

-所述棘爪式杠杆可绕固定式枢轴进行转动，并支承在止点弹簧上，以及 

-所述棘爪式杠杆具有支臂，在第一作动阶段，所述支臂在作动构件到达第一中间位置时伸入凹陷部分的运动轨道，在作动构件到达第二中间位置时通过在凸起部分上进行滑动来越过止点弹簧的止点并偏离凹陷部分的运动轨道，所述支臂支承在第一止动件上，在第二作动阶段结束时通过在第二止动件上进行滑动来再次越过止点弹簧的止点，并弹性支承在导引面上。 

根据其他优选建构方案，所述作动构件是可绕固定式旋转轴承转动的张紧手柄。 

这种新型装置特别可应用在电开关储能弹簧用张紧装置中，这类张紧装置具有张紧轴和用于驱动张紧轴旋转的手动驱动机构，其中，手动驱动机构具有固定布置在张紧轴上的棘轮和为了驱动棘轮旋转而弹性抵住棘轮的预张紧传动爪。 

附图说明

下面借助附图对本发明进行详细说明，其中： 

图1为具有驱动机构的低压断路器，所述驱动机构具有用于张紧储能弹簧的张紧轴； 

图2为低压断路器的局部图，所述低压断路器具有用于作动传动爪的装置，所述传动爪固定布置在张紧轴上； 

图3为低压断路器的剖面图，所述低压断路器具有动触点和静触点，其中，所述动触点与储能弹簧耦合；以及 

图4至图11为图2所示的用于作动传动爪的装置的运动过程的各个阶段。 

参考符号表 

1         低压断路器 

2，3      构成低压断路器外壳的半壳 

4         灭弧室 

5         支承结构 

6         驱动机构 

7，8      支承结构的支承板 

9         张紧轴 

10，11    支承螺栓 

12        储能弹簧的支持件 

13        储能弹簧 

14        用于储能弹簧13的张紧装置 

15        动触点 

16        可转动触点支架 

17        接触杆 

18        连接螺栓 

19        接触力弹簧 

20        柔性导线 

21        下部终端母线 

22        静触点 

23        上部终端母线 

24        驱动机构的第一连杆 

25        驱动机构的第二连杆 

26        开关轴 

27        用于将储能弹簧13制动在其张紧状态的制动装置 

28        在触点15和22闭合情况下用于制动传动系的制动装置 

29        杠杆系统 

30        槽-螺栓连接 

31        用于张紧轴的手动驱动机构 

32        支承板 

33        棘轮 

34        传动爪 

35        止动爪 

36        用于作动传动爪的装置 

37        第一定距螺栓 

38        第一压力弹簧 

39        作动构件 

40        耦合系 

41        耦合系的第一杠杆 

42        耦合系的第二杠杆 

43        第二定距螺栓 

44        第二压力弹簧 

45        支承杠杆 

46        棘爪式杠杆 

47    固定式枢轴 

48    止点弹簧 

49    导引面 

50    棘爪式杠杆的第一支臂 

51    制动机构 

52    凹槽 

53    凹槽凹陷的第一部分 

54    凹槽凸起的第二部分 

55    棘爪式杠杆的第二支臂 

56    复位弹簧 

57    作动构件的钻孔 

58    导引面的弯曲部分 

59    棘爪式杠杆的凸缘 

60    用于棘爪式杠杆的第一止动件 

61    用于棘爪式杠杆的第二止动件 

62    棘轮的凸块 

63    传动爪的榫头 

64    主棘爪 

65    指示机构 

66    止动件 

67    扫描滚子 

68    滚子杠杆 

69    凸轮盘 

具体实施方式

图1所示的低压断路器1具有一个由两个半壳2、3构成的外壳，这个 外壳用于容纳图3中详细显示的接触装置。此外，低压断路器1还具有多个灭弧室4和支承在支承结构5上的驱动机构6，这个驱动机构可用附图未显示的、固定于外壳正面半壳2上的罩盖遮盖。 

同样固定在外壳正面半壳2上的支承结构5由多个支承板7、8构成，张紧轴9和多个支承螺栓及定距螺栓从支承结构5中穿过。其中，支承螺栓10、11用于固定驱动机构6的储能弹簧13的支持件12，图3对支持件12进行了详细图示。 

如图2所示，其中一个支承板7上布置有用于储能弹簧13的张紧装置14，张紧装置14位于张紧轴9和其中一个支承螺栓10上(参见图3)。 

如图3所示，驱动机构6用于作动动触点15，动触点15具有多个支承在可转动触点支架16上且彼此平行布置的接触杆17(从图中只能看到一个接触杆)。这些接触杆17借助连接螺栓18以已知方式可转动地安装在触点支架16上，且分别通过两个接触力弹簧19处于预张紧状态。多个柔性导线20用于连接接触杆17和下部终端母线21。对应于接触装置动触点15的静触点22与上部终端母线23相连。驱动机构6具有用于动触点15的传动系，这个传动系由第一连杆24、第二连杆25和开关轴26构成。此外，驱动机构6还包括储能弹簧13、用于将储能弹簧13制动在其张紧状态的制动装置27、在触点15和22闭合情况下用于制动传动系的制动装置28以及用于张紧储能弹簧13的张紧装置14，其中，储能弹簧13用于存储通断开关(即触点15、22闭合和断开)所需的能量。 

用于制动储能弹簧的制动装置的工作原理在出版物DE 101 20 783 C1中已有详细说明，在此不再赘述。但需要指出的是，当储能弹簧13处于张紧阶段时，张紧装置14通过杠杆系统29与其耦合；当储能弹簧13处于制动状态时，张紧装置14从杠杆系统29上退耦。 

张紧装置的主要组件是张紧轴9，张紧轴9可在图4至图11中详细显示的手动驱动机构31的作用下进行转动。 

如图4所示，手动驱动机构31由两个支承板32(从图中只能看到一个)、棘轮33、传动爪34、止动爪35和用于作动传动爪的装置36构成，装置36与传动爪耦合。 

手动驱动机构的支承板32通过张紧轴9和支承螺栓10位置固定地固定在支承结构上。棘轮33固定布置在张紧轴9上。止动爪35通过第一定距螺栓37可转动地固定在手动驱动机构31的支承板32上，并在第一压力弹簧38的作用下处于预张紧状态，弹性抵住棘轮33。 

用于作动传动爪34的装置36包括张紧手柄形式的作动构件39和用于使张紧手柄与传动爪耦合的耦合系40。其中，用于张紧手柄的固定式旋转轴承由支承螺栓10形成。 

耦合系40具有通过槽-螺栓连接30而铰接在张紧手柄上的第一杠杆41和两个可绕棘轮旋转轴转动的第二杠杆42(从图中只能看到一个)，其中，传动爪34通过第二定距螺栓43可转动地固定在第二杠杆42上，并在第二压力弹簧44的作用下处于预张紧状态，弹性抵住棘轮33。 

手动驱动机构31的支承板32上固定有支承杠杆45，棘爪式杠杆46以可绕固定式枢轴47(其形式为销钉)转动的方式铰接在支承杠杆上，并在止点弹簧(dead-certer spring)48的作用下处于预张紧状态，抵住张紧手柄的导引面49。其中，止点弹簧支承在棘爪式杠杆46的第一支臂50上，且其支承方式使得止点弹簧48的弹力先沿逆时针方向对棘爪式杠杆产生作用。 

棘爪式杠杆46和导引面49共同构成一个用于张紧手柄的制动机构51。 

导引面49具有凹槽52，其内侧构成凹陷的第一部分53和凸起的第二部分54。 

可绕固定式枢轴47转动且支承在止点弹簧48上的棘爪式杠杆46具有与导引面共同作用的第二支臂55。 

如图4至图11所示，张紧手柄形式的作动构件39在第一张紧阶段(即如图4至图8所示的张紧行程)可克服两个复位弹簧56的力的作用自静止 位置(参见图2)转移至终端位置(参见图8)，在第二作动阶段(即如图9至图11所示的返回行程)可在复位弹簧56的力的作用下自终端位置回复至静止位置。其中，复位弹簧56的一个自由端嵌入作动构件39的钻孔57内，另一自由端分别支承在一个支承板32上。 

图4至图8显示的是用于作动传动爪的装置在第一作动阶段(即在作动构件的张紧行程中)的运动过程。 

如图4和图5所示，棘爪式杠杆的第二支臂55先在止点弹簧48的力的作用下抵靠在导引面的弯曲部分58上。在所述运动过程的这个阶段中，传动爪34驱动棘轮33，从而使张紧轴9沿逆时针方向发生转动。在此之后，储能弹簧13如出版物DE 101 20 783 C1中详细说明的那样处于一定程度的张紧状态。 

图6所示的作动构件39处于第一中间位置，到达这个位置时，棘爪式杠杆第二支臂55的凸缘59嵌入凹槽52中，从而伸入凹陷的第一部分53的运动轨道。如果在这个阶段中止执行张紧行程，作动构件39就无法再朝静止位置方向发生回转，因为作动构件在顺时针方向上被嵌入凹槽52的棘爪式杠杆锁定。 

如图7和图8所示，棘爪式杠杆的凸缘59继续沿导引面的凸起部分滑动，从而偏离凹陷部分53的运动轨道。 

当作动构件39处于第二中间位置时，棘爪式杠杆处于这样一个位置，在这个位置上，止点弹簧48的止点被超过，这使得止点弹簧48的弹力沿相反方向对棘爪式杠杆产生作用。如图8所示，棘爪式杠杆与第一止动件60相接触。这个第一止动件60由一个销钉构成，这个销钉固定在支承杠杆45上，同时又构成止点弹簧48的止推轴承。 

当作动构件39如图8所示到达终端位置时，止动爪35嵌入棘轮的两个轮齿之间的凹槽内，从而沿顺时针方向将棘轮锁定。 

在图9至图11所示的第二作动阶段，即作动构件39在复位弹簧56的 力的作用下自终端位置回复至静止位置的阶段，棘爪式杠杆的第二支臂55沿着一个伸入其运动轨道的第二止动件61进行滑动。这个第二止动件61由一个固定在耦合系40的第一杠杆41上的销钉构成。 

通过与第二止动件61共同作用，棘爪式杠杆46再次越过止点弹簧的止点，并再次与导引面49的弯曲部分58相接触。 

与此同时，传动爪34在第二作动阶段如图9所示滑过被止动爪35锁定的棘轮33从顺时针方向看的下一个轮齿，并如图10所示，在作动构件即将到达静止位置时嵌入棘轮从顺时针方向看的下一个凹槽内。至此，用于作动传动爪的装置已可用于下一个张紧行程。 

为能完全张紧及制动储能弹簧13，须完全执行八个张紧行程。 

为确保传动爪和张紧轴9在执行其他张紧行程时不会发生进一步的转动，须在第八个行程结束时避免传动爪嵌入顺时针方向上的下一个凹槽内。为此，总共具有十个轮齿和十个凹槽的棘轮33上建构有如图11所示的凸块62，这个凸块与传动爪34的榫头63对应设置。这个凸块62在两个轮齿上延伸，在棘轮的径向上突出在轮齿的外缘之外，使得传动爪34在执行第八个张紧行程时(即在第二作动阶段)偏离轮齿的运动轨道，无法嵌入这两个被凸块62覆盖的轮齿之间的凹槽内。 

如图3所示，出版物DE 101 20 783 C1中已有详细说明的制动装置27的主棘爪64上耦合有指示机构65，这个指示机构用于发送有关储能弹簧13的状态的信号。指示机构65在第八个张紧行程即将结束时就已发出储能弹簧13处于完全张紧状态的信号。在第八个张紧行程的这个阶段中，虽然制动装置27的主棘爪64已在超行程上到达一个用作止动件的半轴66的后面，但杠杆系统29的滚子杠杆68的扫描滚子67还未从凸轮盘69的环形边缘上退耦，此时还无法将储能弹簧13制动在其张紧状态。在此情况下，还无法将断路器1接通。 

为避免操作者受到指示机构的指示内容影响在第八个张紧行程尚未结 束的情况下中止执行第八个张紧行程，为张紧手柄形式的作动构件39选定的第一中间位置须满足以下条件，即：执行第八个张紧行程时，在指示机构65发出储能弹簧13处于完全张紧状态的信号之前就已到达第一中间位置。 

如果张紧手柄的操作者在到达第一中间位置后中止执行张紧行程，张紧手柄就会被锁定，而无法回转至其静止位置。其中，突出在外部的张紧手柄会提示操作者，其尚未完全执行张紧行程。 

第二中间位置所需满足的条件是：只有当滚子杠杆68从凸轮盘69的环形边缘上退耦以及处于张紧状态的储能弹簧13确实被锁定时，张紧手柄才会再次被释放。 

出版物DE 101 20 783 C1中还公开了以下内容：制动装置27释放后，滚子杠杆68重新与凸轮盘69耦合，此时，凸轮盘69完成其绕360的全旋转，并再次到达其起始位置(图4)。在此情况下，张紧轴9(凸轮盘69抗扭转地固定在张紧轴9上)和棘轮33也会重新回到其起始位置(图4)。 

无论是在执行第八个(即最后一个)张紧行程还是在执行任何一个其他张紧行程时，都可有利地将张紧手柄形式的作动构件39锁定，借此可避免作动构件39的操作者未将所有张紧行程均执行完毕。 

Claims (8)

1.一种用于作动传动爪(34)的装置(36)，所述装置具有固定在支承结构(5)上的可动作动构件(39)，所述作动构件在第一作动阶段可克服复位弹簧(56)的力的作用自静止位置转移至终端位置，在第二作动阶段可在所述复位弹簧(56)的力的作用下自所述终端位置回复至所述静止位置，

其特征在于，一制动机构(51)在所述第一作动阶段，当所述作动构件(39)到达第一中间位置时，朝所述静止位置方向制动所述作动构件(39)，当所述作动构件(39)到达第二中间位置时，释放所述作动构件(39)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述作动构件(39)的导引面(49)和棘爪式杠杆(46)用作所述制动机构(51)，其中，

所述导引面(49)具有凹陷的第一部分(53)和凸起的第二部分(54)，

所述棘爪式杠杆(46)可绕固定式枢轴(47)进行转动，并支承在止点弹簧(48)上，以及

所述棘爪式杠杆(46)具有支臂(55)，在所述第一作动阶段，所述支臂在所述作动构件到达所述第一中间位置时伸入所述凹陷的第一部分(53)的运动轨道，在所述作动构件到达所述第二中间位置时通过在所述凸起的第二部分(54)上进行滑动来越过所述止点弹簧的止点并偏离所述凹陷的第一部分的运动轨道，所述支臂支承在第一止动件(60)上，在所述第二作动阶段结束时通过在第二止动件(61)上进行滑动来再次越过所述止点弹簧的止点，并弹性支承在所述导引面(49)上。

3.根据权利要求1或2中任一项权利要求所述的装置，其特征在于，

所述作动构件(39)是可绕固定式旋转轴承转动的张紧手柄。

4.一种用于电开关(1)的储能弹簧(13)的张紧装置(14)，所述张紧装置具有张紧轴(9)和用于驱动所述张紧轴(9)旋转的手动驱动机构(31)，其中，所述手动驱动机构(31)具有固定布置在所述张紧轴(9)上的棘轮(33)、为了驱动所述棘轮(33)旋转而弹性抵住所述棘轮的预张紧传动爪(34)以及与所述传动爪(34)耦合并用于作动所述传动爪的装置(36)，

其特征在于，所述用于作动所述传动爪的装置(36)根据权利要求1至3中任一项权利要求所述而建构。

5.根据权利要求4所述的张紧装置，其特征在于，

所述张紧手柄的旋转轴承与所述张紧轴(9)的旋转轴间隔布置。

6.根据权利要求4至5中任一项权利要求所述的张紧装置，其特征在于，

设置有用于使所述张紧手柄与所述传动爪(34)耦合的耦合系(40)，所述耦合系由铰接在所述张紧手柄上的第一杠杆(41)和可绕所述棘轮(33)的旋转轴进行转动、并用于支承所述传动爪(34)的第二杠杆(42)构成。

7.根据权利要求6所述的张紧装置，其特征在于，

所述第一止动件(60)相对于所述支承结构(5)位置固定，所述第二止动件(61)布置在所述耦合系(40)的第一杠杆(41)上。

8.一种低压断路器(1)，其具有储能弹簧(13)和用于所述储能弹簧的张紧装置(14)，

其特征在于，

所述张紧装置(14)根据权利要求4至7中任一项权利要求所述而建构。

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