CN101882518A - 用于相互锁定两个开关、尤其是断路器的装置 - Google Patents

Abstract

一种相互锁定两个开关的装置，具有两个挺杆(5)，其通过强制耦合连接反向运动，其中在接通开关时一挺杆推移到其开启位置中并且另一挺杆推移到其锁定位置中。为实现免维护装置而提出，每个挺杆具有分别与齿轮(10)啮合的齿条(9)，径向的杠杆(7)分别布置在齿轮上，其可克服压力弹簧偏转，杠杆通过连接杆(6)连接，止挡杠杆(11)旋转安置在每个齿轮上，该止挡杠杆分别抵靠在固定止挡部(14)上，固定地布置从动件(15)，其分别抵靠在止挡杠杆的止挡面上，当挺杆推移到其开启位置中时止挡杠杆保持在其位置中，另一挺杆推移至止挡部，而从动件使止挡杠杆克服拉力弹簧偏转，其中利用止挡部实现杠杆克服压力弹簧的另一偏转。

Description

用于相互锁定两个开关、尤其是断路器的装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的装置，用于相互锁定两个开关、尤其是断路器。

背景技术

对于具有两个彼此相邻地布置的开关的断路器配置来说，作为附件的相互锁定装置是已知的。在断路器和锁定装置之间的接口在此经常通过构成为控制片-挺杆-机械机构，其中控制片可以集成在开关内部的驱动轴中。通过该控制片驱动锁定装置，从而分别使开关的接通被锁止。在此，挺杆伸入到断路器中，并且构成在内部的控制片和外部的锁定装置之间的连接机构。为了相互锁定两个开关而应用了两个挺杆，这两个挺杆通过机械的强制耦合连接可以在挺杆纵向方向上彼此反向地运动。当接通断路器时，其挺杆由控制片从其零位从断路器中压出至其开启位置中。同时另一个挺杆通过强制耦合连接由挺杆的零位压入另一个断路器，这就是说，推移到挺杆的锁定位置中。如果挺杆到达锁定位置，则所属的断路器被锁止，也就不再能接通。

对于正确的功能来说必要的是，控制片和挺杆的接触面分别位于精确地预定的位置上。偏差仅仅可能存在于很狭窄的公差范围内，这导致相对于制造公差和磨损的巨大的敏感性。为了进行校正，控制片和挺杆的位置必须分别进行再调节。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种免维护的设备，用于相互锁定两个断路器。

该目的通过根据权利要求1所述的特征实现；从属权利要求描述了有利的设计方案。

该解决方案提出：装置由两个组件构成，这两个组件包括两个挺杆中的各一个并且分别配属于一个开关；每个挺杆具有在挺杆纵向方向上延伸的齿条，并且两个齿条设置为基本上彼此平行并且彼此背离；每个齿条与齿轮啮合，在齿轮上分别设置有径向向外延伸的杠杆，该杠杆分别克服支撑在齿轮上的第一弹性力、尤其是压力弹簧的第一弹性力，围绕齿轮的旋转轴可摆动；两个组件的杠杆通过连接杆铰接地彼此连接，用于运动的强制耦合连接；在每个齿轮上旋转安置有止挡杠杆，当挺杆位于零位时，止挡杠杆分别抵靠在固定止挡部上；在每个齿轮上固定地设置有从动件，当挺杆位于零位时，从动件分别抵靠在形成在止挡杠杆上的止挡面上；当一个组件的挺杆推移到挺杆的开启位置时、尤其是在接通该开关时，从动件从止挡面离开，而止挡杠杆保持在止挡杠杆在固定止挡部上的位置中；此外，另一个组件的挺杆推移到挺杆的锁定位置直至止挡部，而从动件使止挡杠杆克服第二弹性力、尤其是拉力弹簧的第二弹性力偏转，其中利用挺杆的止挡，实现杠杆克服第一弹性力的另一个偏转，而齿轮、止挡杠杆和挺杆保持在其位置中。

在正确地调节连接杆时，两个从动件分别抵靠在其止挡面上。如果从零位中推移出来，那么两个从动件中的一个通过连接杆压向其止挡杠杆，并进而克服弹性的反作用力(Gegenkraft)施压。在静止状态，也就是挺杆位于零位时，齿轮和径向向外延伸的杠杆均不能运动；挺杆“被捕获”在其零位中。在静止状态中挺杆也就是被锁定装置保持在零位中。固定止挡部在此形成机械的止挡，其位置精确地被限定，并且与第二弹性反作用力的弹性系数无关。以此方式可以实现，在较小地从零位偏转出来时，反向驱动力和预应力(Vorspannung)成比例，并且几乎可以任意选择。通过使用用于弹性反作用力的固定止挡部可以对预应力进行调节，并且由此精确地确定并保持挺杆位置在静止状态中，也就是零位中。

第一弹性力这样来设计，即径向向外延伸的杠杆和齿轮在一定程度上表现为似乎这两者抗扭地彼此连接。这适用于没有反作用力产生作用的时候。如果另一个挺杆在开关接通时到达其止挡部，从而使得从那时起反作用力产生作用，那么所属的齿轮停止，并且也就是说随后挺杆在此期间继续运动，直到接通过程结束。当继续运动时，挺杆简单地相应施压于第一弹性力(压力弹簧)。

根据一种技术上简单的实施方式，挺杆分别与开关的控制片共同作用并且止挡部设计在控制片上。

如果止挡杠杆设计为肘形节杆，并且齿轮和旋转安置在齿轮上的肘形节杆分别具有共同的旋转轴，则可以实现一种紧凑的实施方式。

如果连接杆的长度可以调节，则可以更良好地排除制造公差。

附图说明

下面根据附图对本发明详细地说明。图中示出：

图1示出了用于相互锁定两个开关的、具有保护罩的装置；

图2示出了没有保护罩的根据图1的装置的俯视图；

图3以从侧面看去的立体视图示出了装置的在图2中在左侧示出的组件；

图4以分解式视图示出了根据图3的装置的组件；

图5至图7以示意性视图示出了锁定装置的三个基本工作状态。

具体实施方式

图1示出了用于相互锁定两个断路器的装置1，断路器以下称为开关。出于简化的原因，在图1中仅仅简化地示出两个开关中的控制片2，该控制片可以通过开关的一个同样未示出的驱动轴围绕轴2a偏转。两个开关彼此相邻地固定在相应的装配板上，即在开关背面上，这些开关借助于相应的固定板(例如角板)固定在装配板上。图1示出用于固定螺钉的通孔4。控制片2(根据图1在左侧上所示)由此属于左侧开关，并且相应地右侧控制片2属于右侧开关。装置由两个组件构成，组件1l是左侧开关，和另一个组件配属于右侧开关。两个组件1l，1r分别具有框架13，该框架在这里同时具有保护罩3的功能。

挺杆5分别伸入所配属的开关中，并且在那里和开关的控制片2共同作用。两个组件1l，1r通过连接杆6相连接，该连接杆和两个从保护罩3中伸出的杠杆7的杠杆端部铰接地连接。

下面根据图2说明装置的基本的工作原理，该附图以俯视图示出了根据图1的装置，其中为了简化的目的而选择了具有相对于中心平面ME而镜像对称的布置的视图。也就是说：图2示出了(合适地)从上方看去的组件1l，但是组件1r是从下方看去的。

图2示出，两个挺杆5(基本上)相互平行地延伸，并且在背离控制片2的端部8上设计为齿条9，并且齿条具有互相背离的齿9a。每个齿条9和齿轮10啮合，在齿轮上设置了径向向外延伸的杠杆7。杠杆端部(如图1中已示出的那样)通过连接杆6铰接地彼此连接。挺杆5在图2中位于其零位，也就是说在静止状态中；两个开关也就被断开。

通过连接杆6的铰接的连接引起两个挺杆5的机械的耦合连接，其中这两个挺杆在被限制的推移区域的内部、在挺杆纵向方向上彼此反向地运动。在该推移区域中的耦合连接在一定程度上相应于强制耦合连接。

此外，在一定程度上设计为肘形节杆的止挡杠杆11旋转安置在每个齿轮10上，该止挡杠杆和齿轮10具有共同的旋转轴，但是相对旋转轴可独立偏转。止挡杠杆11的杠杆端部11a与拉力弹簧12的一个端部相连接以用于产生弹性的反作用力，该拉力弹簧的另一端部支撑在框架13上。另一个杠杆端部11b抵靠在圆销钉形的固定止挡部14上，该止挡部固定地布置在框架13上。当两个挺杆5位于零位时，利用轻微的力加载来实现在固定止挡部14上的抵靠；图2中的拉力弹簧12被施加预应力(拉力弹簧12向着固定止挡部14拉紧止挡杠杆11)。起作用的弹簧力对应于明确设计的预应力。图2进一步示出两个固定地布置在齿轮上的从动件15，当图2中位于零位的挺杆5没有力加载时(或者实际上具有可忽略的微小的力)，从动件分别抵靠在止挡杠杆11的止挡面16上。

连接杆6的长度对应于两个齿轮10的间距，也就是说，在这里选择和间距一样的长度，其中为了精确地调节可以改变连接杆6的长度。如此调节该长度，即杠杆端部11b位于固定止挡部14上并且从动件15位于止挡面16上。

如果两个挺杆5中的一个挺杆被控制片2从其零位从开关中压出，那么图2中左侧的挺杆5也就向下运动，那么止挡杠杆11保持在其抵靠在固定止挡部14上的位置中。另一个挺杆5通过耦合连接相应地推入开关中，直至其到达其锁定位置，在该位置上该开关的接通被锁止。

同时，在图2中的右侧(右侧组件1r)上，从动件15通过杠杆7和连接杆6将止挡杠杆11压向拉力弹簧12，由此该止挡杠杆发生偏转并且拉力弹簧12张紧。

当挺杆5位于零位时，挺杆5、齿条9、齿轮10、杠杆7、止挡杠杆11、拉力弹簧12、固定止挡部14、从动件15和止挡面16相对于中心平面ME彼此镜像对称地布置，其中，中心平面ME垂直于图2的绘图平面，在两个组件1l，1r之间的中心位置上并且进而在两个挺杆5之间的中心位置上延伸。镜像对称也适用于不可移动地布置的固定止挡部14。

图3以从左侧上方看去的立体视图示出了左侧组件1l。控制片2和挺杆5之间的相互作用通过在挺杆端部或控制片2上的接触面18和19实现，其中当接通时，控制片2的偏转使得挺杆5分别从开关中压入组件1l或1r中。图3进一步示出，挺杆5仅仅在控制片2的方向上可移动，直到其碰到止挡部20，该止挡部在这里特别设计在控制片2上。止挡部20也限制了挺杆5的推移区域。

图4以分解式视图示出了布置在齿轮10上的杠杆7。可看到，杠杆7克服支撑在齿轮10上的、作为弹性(反作用)力的压力弹簧21，围绕齿轮10的旋转轴可摆动。压力弹簧21这样来设计，即径向向外延伸的杠杆7和齿轮10在此期间表现为如同一刚性单元(其中，杠杆7和齿轮10看起来抗扭地彼此连接)，而在此期间不存在反作用力。

如果挺杆5到达止挡部20，则其引起了相应的反作用力。所属的齿轮停止，即使当杠杆7继续运动时，齿轮也分别保持在其位置中。继续克服压力弹簧21运动，该压力弹簧由杠杆7施压。

当一个开关接通时，另一个开关的杠杆7此时超出角度继续运动，其中该开关的挺杆5碰到止挡部20。但是，当挺杆被完全(向其终端位置)向外施压时，才结束接通过程。

图5至图7用于说明三个重要的工作状态，并且以俯视图示出了右侧组件1r的杠杆7、齿轮10、齿条9、挺杆5和控制片2，其中附加地在侧面示出挺杆5和控制片2。图5至图7一致对应于右侧开关的接通状态，由此在图6和图7中，杠杆7向右偏转，并且齿条9向上推移。在图5中，挺杆5和控制片2处于静止状态，挺杆5位于其零位中。图6示出向右偏转的杠杆7，其中挺杆5正好抵靠在控制片2的止挡部20上。在图7中，杠杆7克服压力弹簧21继续向右偏转。挺杆5继续抵靠在止挡部20上，挺杆5和齿轮10被锁止，右侧的开关同样如此。

图5至图7直观地示出，控制片2和挺杆5的接触面18，19通过不对称的行程增大(Hubvergroesserung)而可以更多地偏离于预定的位置，这明显降低了相对于制造公差和磨损的敏感性。由此得出：挺杆5的纵向运动(＝行程)越大，控制片2和挺杆5的接触面18，19被允许位于其中的带宽度就越大。因此在锁定开始时可以选择相对较大的行程，而在锁定结束时，行程通过挺杆止挡而精确地对应于为锁止所必需的行程。剩下的超行程由压力弹簧接收。带宽度因此变大，避免了再调节。

其有利之处也在于，根据开关内部位置关系，行程大多情况下不能被随意增大，这是因为通常挺杆5例如可能与开关的驱动轴相撞。

Claims (4)

1.一种用于相互锁定两个开关、尤其是断路器的装置，所述装置具有两个挺杆(5)，所述挺杆分别啮合到两个所述开关中的一个中并且通过机械的强制耦合连接在挺杆纵向方向上彼此反向运动，其中在一个开关接通时，啮合在所述接通的开关中的所述挺杆(5)从所述挺杆的零位推移到所述挺杆的开启位置中，并且啮合在另一个开关中的所述挺杆(5)从所述挺杆的所述零位推移到所述挺杆的锁定位置中，其特征在于，

-所述装置由两个组件(1l，1r)构成，所述两个组件包括两个所述挺杆(5)中的各一个并且分别配属于一个开关，

-每个所述挺杆(5)具有在挺杆纵向方向上延伸的齿条(9)，并且两个所述齿条(9)设置为基本上彼此平行并且彼此背离，

-每个所述齿条(9)与齿轮(10)啮合，在所述齿轮上分别设置有径向向外延伸的杠杆(7)，所述杠杆分别克服支撑在所述齿轮(10)上的第一弹性力、尤其是压力弹簧的第一弹性力，围绕所述齿轮(10)的旋转轴可摆动，

-所述两个组件(1l，1r)的所述杠杆(7)通过连接杆(6)铰接地彼此连接，用于运动的强制耦合连接，

-在每个所述齿轮(10)上旋转安置有止挡杠杆(11)，当所述挺杆(5)位于所述零位时，所述止挡杠杆分别抵靠在固定止挡部(14)上，

-在每个所述齿轮(10)上固定地设置有从动件(15)，当所述挺杆(5)位于所述零位时，所述从动件分别抵靠在形成在所述止挡杠杆(11)上的止挡面(16)上，

-当所述一个组件(1r或1l)的所述挺杆(5)推移到所述挺杆的所述开启位置时、尤其是在接通所述开关时，所述从动件(15)从所述止挡面(16)离开，而所述止挡杠杆(11)保持在所述止挡杠杆在所述固定止挡部(14)上的位置中，

-其中所述另一个组件(1l或1r)的所述挺杆(5)推移到所述挺杆的所述锁定位置直至止挡部(20)，而所述从动件(15)使所述止挡杠杆(11)克服第二弹性力、尤其是拉力弹簧(12)的第二弹性力偏转，其中利用所述挺杆(5)的止挡，实现所述杠杆(7)克服所述第一弹性力的另一个偏转，而所述齿轮(10)、所述止挡杠杆(11)和所述挺杆(5)保持在其位置中。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，具有所述挺杆的所述齿条(9)的所述挺杆(5)分别与所述开关的控制片(2)共同作用，并且所述止挡部布置在所述控制片(2)上。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述止挡杠杆(11)设计为肘形节杆，并且所述齿轮(10)和旋转安置在所述齿轮(10)上的所述止挡杠杆(11)分别具有共同的旋转轴。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述连接杆(6)的长度可以调节。

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