CN102067259B - 用于开关设备的控制器单元 - Google Patents

Abstract

一种用于开关设备的控制器单元，所述控制器单元包括：体部(200)；操作轴(4)，所述操作轴(4)能够相对于体部(200)在闭合位置与打开位置之间转动并且设置成能够功能性地连接到开关设备的触头用以在闭合位置与打开位置之间改变触头的状态；控制轴(1)，所述控制轴(1)设置成由使用者转动，所述控制轴(1)能够相对于体部(200)在关位置与开位置之间转动并且功能性地连接到操作轴(4)用以使操作轴转动；脱扣组件，所述脱扣组件具有脱扣状态和张紧状态，并且所述脱扣组件设置成在张紧过程中从脱扣状态转变至张紧状态并且在脱扣过程中从张紧状态转变至脱扣状态，所述脱扣组件以如下的方式功能性地连接到操作轴(4)，即：脱扣组件的脱扣过程能够将操作轴(4)从闭合位置转动至打开位置。所述控制器单元包括连接装置，所述连接装置能够以如下的方式选择性地将控制轴(1)连接至脱扣组件，即：当脱扣组件处于脱扣状态时，连接装置将控制轴(1)功能性地连接至脱扣组件，使得控制轴(1)的从关位置至开位置的转动导致脱扣组件的张紧过程，以及当脱扣组件处于张紧状态时，连接装置允许在脱扣组件保持在张紧状态的同时控制轴(1)在开位置与关位置之间自由转动。

Description

用于开关设备的控制器单元

技术领域

本发明涉及一种如独立权利要求1的前序中所述的用于开关设备的控制器单元。

背景技术

开关设备是一种具有触头装置的设备，用于在电路中选择性地形成打开状态和闭合状态。触头装置的打开位置设置成在电路中形成打开状态，而所述触头装置的闭合位置设置成产生电路的闭合状态。开关设备的控制器单元典型地包括控制轴，该控制轴设置成由使用者进行转动并且功能性地连接到开关设备的触头装置用以改变它们在打开位置与闭合位置之间的状态。控制器单元还可以设有脱扣组件，该脱扣组件以如下的方式功能性地连接到开关设备的触头装置，即：脱扣组件的脱扣过程能够将开关设备的触头装置的状态从闭合位置改变为打开位置。脱扣组件可以设置成由电信号远程控制。

在欧洲专利1053553“开关设备的远程脱扣机构”中公开了设有远程脱扣组件的开关设备的示例。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的用于开关设备的控制器单元。根据本发明的控制器单元的特征在于独立权利要求中所述的特征。在从属权利要求中公开了本发明的优选实施方式。

附图说明

现将根据优选实施方式并参照附图来更加详细地描述本发明，其中：

图1至图6示出了根据本发明实施方式的用于开关设备的控制器单元的截面图；

图7A和7B示出了处于张紧状态的控制器单元的脱扣组件；

图8A和8B示出了处于脱扣状态的控制器单元的脱扣组件；

图9示出了图表，其中以不同模式示出了图1至图6的控制器单元的最重要的部件的位置；

图10示出了设有体部的图1的控制器单元；以及

图11示出了脱扣轴与操作轴之间的功能性连接。

具体实施方式

根据本发明的用于开关设备的控制器单元包括脱扣组件，所述脱扣组件具有脱扣状态和张紧状态。脱扣组件设置成在张紧过程中从脱扣状态变换至张紧状态以及在脱扣过程中从张紧状态变换至脱扣状态。脱扣组件设置成以如下的方式功能性地连接到开关设备的触头装置，即：脱扣组件的脱扣过程能够使开关设备的触头装置的状态从闭合位置改变为打开位置。

图1至图6示出了根据本发明实施方式的控制器单元在不同模式下的截面图。图7A、7B、8A和8B中所示的控制器单元的脱扣组件的操作对应于图1至图6中的控制器单元的脱扣组件的操作。为了理解本发明，连同图1至图6一起来研究图7A、7B、8A和8B是有所帮助的。

根据图1至图6的控制器单元包括脱扣轴3、脱扣框架7、两个脱扣弹簧5、操作轴4、连接构件2、控制轴1和连接装置。所述控制器单元还包括框架弹簧17以及锁定装置6和10，所述框架弹簧17以及锁定装置6和10在图1至图6中省略而在图7A、7B、8A和8B中示出。通过以稍后示出的方式释放锁定装置来起动脱扣过程。所有的部件都安装在体部中，所述体部在图1至图6中省略而在图10中示出。图10示出了控制器单元，其中，图1的部件安装在体部200中。

脱扣轴3设置成相对于体部在脱扣位置与张紧位置之间转动。脱扣框架7设置成相对于体部在脱扣位置与张紧位置之间转动。操作轴4设置成相对于体部在打开位置与闭合位置之间转动。脱扣轴3、脱扣框架7和操作轴4的转动轴线基本上会合，这意味着脱扣轴3、脱扣框架7和操作轴4基本上共轴地安装于体部上。

各个脱扣弹簧5为压力弹簧，所述脱扣弹簧5的一端连接到脱扣框架7，而另一端连接到脱扣轴3。各个脱扣弹簧5具有非张紧状态和张紧状态。在张紧状态下，与非张紧状态相比在脱扣弹簧5中储存更多的能量，并且当脱扣弹簧5从张紧状态转变至非张紧状态时，能够释放能量。

框架弹簧17是压力弹簧，所述框架弹簧17在体部与脱扣框架7之间连接并且具有非张紧状态和张紧状态。

操作轴4设置成以如下的方式连接到开关设备的主轴，即：操作轴4的打开位置对应于开关设备的触头装置的打开位置，以及操作轴4的闭合位置对应于触头装置的闭合位置。在图1、3、4、5和6中，操作轴4处于打开位置，而在图2中，操作轴4处于闭合位置。在附图中没有示出开关设备的触头装置。

连接构件2是套管状构件，所述连接构件2设置成可以相对于体部在脱扣位置与张紧位置之间转动。支承连接构件2使其不能相对于体部轴向运动。连接构件2设置成在张紧过程的最终阶段和脱扣过程的初始阶段都功能性地将脱扣轴3和脱扣框架7进行连接，使得在这些情况下脱扣轴3和脱扣框架7在相对于彼此相反的方向上转动。

通过为连接构件2设置多个连接构件齿29并且为脱扣轴3设置多个脱扣轴齿39，并且通过将连接构件2和脱扣轴3相对于彼此设定成使连接构件齿29与脱扣轴齿39彼此处于齿轮连接的位置，使得连接构件2功能性地连接到脱扣轴3。

通过为连接构件2设置转动齿38并且为脱扣框架7设置转动突出部78，并且通过将连接构件2和脱扣框架7相对于彼此设定在如下的位置，即：连接构件的转动齿38和脱扣框架7的转动突出部78能够在张紧过程的最终阶段和脱扣过程的初始阶段中在连接构件2与脱扣框架7之间传递扭矩，使得连接构件2功能性地连接到脱扣框架7。在图7A、7B、8A和8B中示出了转动齿38和转动突出部78。

控制轴1设置成绕其转动轴线相对于体部转动，所述控制轴1的转动轴线垂直于操作轴4的转动轴线。控制轴1共轴地安装到连接构件2。控制轴1具有四个位置：测试位置、关位置、脱扣位置以及开位置。控制轴1与操作轴4之间的功能性连接通过文献WO2005076302“开关设备”中描述的方式实施。因此，控制轴1设置成通过致动器11来转动操作轴4。

例如，控制轴1以本领域的技术人员从上述文献WO2005076302和WO2005069323“开关设备”中已知的方式延伸穿过操作轴4。操作轴4和控制轴1的转动轴线相交。

控制手柄可以紧固于控制轴1，开关设备的使用者通过所述控制手柄可以手动转动控制轴1。可替代地，能够转动控制轴1的控制马达可以连接到控制轴1。还可以使用控制手柄和控制马达的组合。图1至图6并未示出控制手柄或控制马达。

控制轴1与连接构件2通过连接装置彼此功能性地连接。连接装置包括连接销9、连接销的弹簧18以及形成于控制轴1的外表面上的对应部装置(counterpart means)。在特定操作情况下，所述连接装置设置成将连接轴1连接至连接构件2从而使得耦联至彼此的所述连接轴1和连接构件2一起旋转，而在其它操作情况下，所述连接装置设置成允许控制轴1和连接构件2相对于彼此旋转。

在图1至图6中，切除部分连接构件2、脱扣框架7和脱扣轴3，以便更好地图示出连接装置。本领域的技术人员应当理解，由于脱扣框架7沿外围围绕脱扣弹簧5，因此整个脱扣框架7基本上对称。相应地，整个连接构件2从所有侧上沿外围围绕控制轴1。

连接销9是长形构件，所述连接销9安装于连接构件2的销孔中，所述销孔平行于控制轴1和连接构件2的旋转轴线。连接销9包括第一接触构件91和第二接触构件92，所述第一接触构件91和第二接触构件92分别是径向向内延伸的突出部，并且所述第一接触构件91和所述第二接触构件92设置成与对应部装置协同作用。

连接销9能够相对于连接构件2在第一位置与第二位置之间在销孔中沿轴向运动。由于连接构件2相对于控制轴1处于轴向固定位置，因此连接销9同样能够相对于控制轴1在第一位置与第二位置之间沿轴向运动。

连接销的弹簧18是螺旋弹簧，所述弹簧18设置成向连接销9施加轴向力，从而将连接销9由第二位置转变至第一位置。在图1至图6中，连接销9的第一位置是轴向较低位置，而第二位置是轴向较高位置，由此将连接销的弹簧18设置成沿轴向向下挤压连接销9。体部支承连接销的弹簧18的上端，因此产生了由连接销9施加到连接销的弹簧18的力的反作用力。

对应部装置形成于控制轴1的圆周上，并且所述对应部装置包括引导构件42、44、46、48以及引导开口49。对应部装置设置成与连接销9协同作用，用以选择性地将控制轴1和连接构件2进行连接。

引导构件42、44、46和48是在控制轴1的外表面上沿周向方向延伸的突出部。引导构件42与44以沿轴向彼此相距一定距离的方式延伸，从而在它们之间形成引导沟槽43。在周向方向上，引导构件42和44等长。在周向方向上，引导构件42的第一端和第二端与引导构件44的第一端和第二端位于相同位置。

引导构件46与48以沿轴向彼此相距一定距离的方式延伸，从而在它们之间形成引导沟槽47。在周向方向上，引导构件46和48等长。在周向方向上，引导构件46的第一端和第二端与引导构件48的第一端和第二端位置位于相同位置。引导构件46和48在其它方面也彼此类似，因此图1至图6中的较高引导构件48可以看作是较低引导构件46的复制。

在周向方向上，引导构件42和44与引导构件46和48相距一定距离，从而在它们之间形成引导开口49。在图1至图6中，引导构件46和48相对于引导开口49沿顺时针方向定位，即位于引导开口49的左手侧上，而引导构件42和44相对于引导开口49沿逆时针方向定位，即位于引导开口49的右手侧上。在轴向方向上，引导构件42位于引导构件46下方，而引导构件44位于引导构件46与48之间。

引导构件44的宽度——即平行于控制轴1的转动轴线的尺寸——等于引导构件46和48的宽度。引导构件42比引导构件44、46和48宽。引导沟槽43的宽度和引导沟槽47的宽度基本上等于引导构件44、46和48的宽度。

图9的图表示出了在控制器单元的不同模式下的控制轴1、操作轴4、脱扣组件和连接销9位置，以及控制器单元在不同模式之间的转换。在图9的图表中，从一种模式到另一种模式的手动转换由连续箭头图示出，而由脱扣过程导致的从一种模式到另一种模式的转换由不连续的箭头图示出。每种模式都由模式代码标出，所述模式代码包括通过连字符“-”分开的四个模式符号。

每种模式代码的第一模式符号表示控制轴1的位置。当控制轴1处于关位置时，第一模式符号可以获得值“0”；当控制轴1处于开位置时，第一模式符号可以获得值“I”；当控制轴1处于脱扣位置时，第一模式符号可以获得值“II”；以及当控制轴1处于测试位置时，第一模式符号可以获得值“III”。

第二模式符号表示操作轴4的位置。当操作轴4处于打开位置时，第二模式符号可以获得值“0”；以及当操作轴4处于闭合位置时，第二模式符号可以获得值“I”。当操作轴4连接到开关设备的触头装置以便对其进行控制时，第二模式符号的值“0”对应于触头装置的打开位置，而值“I”对应于触头装置的闭合位置。

第三模式符号表示脱扣组件的状态。当脱扣组件处于脱扣状态时，第三模式符号可以获得值“0”；以及当脱扣组件处于张紧状态时，第三模式符号可以获得值“I”。

当脱扣组件处于脱扣状态时，框架弹簧17处于非张紧状态，脱扣框架7处于脱扣位置，脱扣弹簧5处于非张紧状态，脱扣轴3处于脱扣位置，并且连接构件2处于脱扣位置。相应地，当脱扣组件处于张紧状态时，框架弹簧17处于张紧状态，脱扣框架7处于张紧位置，脱扣弹簧5处于张紧状态，脱扣轴3处于张紧位置，并且连接构件2处于张紧位置。

第四模式符号表示连接销9的位置。当连接销9处于其第一位置时，第四模式符号可以获得值“I”；以及当连接销9处于其第二位置时，第四模式符号可以获得值“II”。

接下来让我们参照图1至图6以及图9的图表来研究不同模式下的控制器单元部件的位置。

在图1中，控制器单元处于模式0-0-0-I，由此控制轴1处于关位置，操作轴4处于打开位置，脱扣组件处于脱扣状态，并且连接销9处于第一位置。

在图2中，控制器单元处于模式I-I-I-II，由此控制轴1处于开位置，操作轴4处于闭合位置，脱扣组件处于张紧位置，并且连接销9处于第二位置。对于脱扣组件来讲，由图1的模式向图2的模式的转换是张紧过程。

从图1的模式0-0-0-I向图2的模式I-I-I-II的转换是通过将控制轴1沿顺时针方向转动90°——即从关位置到开位置——来实现。连接构件2连同控制轴1一起沿顺时针方向转动90°，即从其脱扣位置到其张紧位置。由于连接构件齿29与脱扣轴齿39之间的齿轮连接，因此脱扣轴3从其脱扣位置转动至其张紧位置。

由于脱扣轴3通过脱扣弹簧5向脱扣框架7施加扭矩，因此在张紧过程的初始阶段中，脱扣框架7倾向于随同脱扣轴3沿顺时针方向旋转。但是，由于体部通过向脱扣框架施加支承力而防止所述脱扣框架沿顺时针方向旋转，因此不允许脱扣框架7从其脱扣位置沿顺时针方向旋转。因此，脱扣轴3相对于脱扣框架7转动，并且脱扣弹簧5受到压缩。

在张紧过程的最终阶段中，脱扣框架7从其脱扣位置沿逆时针方向转动至其张紧位置，从而将框架弹簧17压至其张紧状态。因此，脱扣轴3与脱扣框架7相对于彼此向相反的方向转动。由于连接构件2中的转动齿38与脱扣框架7中的转动突出部78的协同作用，脱扣框架7转动至张紧位置。如上所述，在图7A、7B、8A和8B中示出转动齿38和转动突出部78。

在张紧过程中，脱扣弹簧5从非张紧状态转换至张紧状态。当脱扣弹簧从其非张紧状态转变至其张紧状态时，脱扣弹簧经过其死点，在死点处脱扣弹簧不趋向于使脱扣轴3相对于脱扣框架7转动。在脱扣弹簧5的张紧状态下，脱扣弹簧5实际上趋向于沿顺时针方向转动脱扣轴3并且沿逆时针方向转动脱扣框架7。脱扣弹簧5的张紧状态靠近死点，其中，由脱扣弹簧5对脱扣轴3和脱扣框架7施加的扭矩相对较小。

在可替代的实施方式中，脱扣弹簧设置成在死点处处于其张紧状态。在另一可替代的实施方式中，处于张紧状态的脱扣弹簧设置成位于其死点的如下一侧，即：所述脱扣弹簧趋向于使脱扣轴朝向其脱扣位置转动。

如上所述，当模式从0-0-0-I改变至I-I-I-II时，连接构件2连同控制轴1一起转动。由于连接销的第一接触构件91和第二接触构件92与对应表面491和492的协同作用，因此连接构件2随同控制轴1一起转动。图3和图4中可见第一对应表面491和第二对应表面492。第一对应表面491由引导构件42的周向端形成，而第二对应表面492由引导构件44的周向端形成。

当控制轴1从关位置转动至开位置时，操作轴4通过致动器11从其打开位置转动至闭合位置。图2示出了当操作轴4从打开位置转动至闭合位置时，所述操作轴4设置成通过销转变突出部140与连接销9接触，以便将其从第一位置转变至第二位置。换句话说，在操作轴4即将到达其闭合位置之前，销转变突出部140触及连接销9的下表面并且将连接销9抬起至其较高位置，同时操作轴到达其闭合位置。

因为连接销9位于引导开口49处，所以通过操作轴4的销转变突出部140的推动使连接销9从其第一位置至其第二位置的运动是可能的。引导开口49允许连接销9在第一位置与第二位置之间的轴向运动。

从图2的模式I-I-I-II至图3的模式0-0-I-I的转换通过将控制轴1沿逆时针方向转动90°——即从开位置转动至关位置——来实现。在这种情况下，脱扣组件保持在其张紧状态，并且因此，连接构件2也保持在其张紧位置并相对于控制轴1沿顺时针方向转动90°。对于操作轴4来讲，操作轴4转动至打开位置并且连接销9运动至第一位置。因为操作轴4的销转变突出部140不再在连接销9的下端上施力，由此使得连接销的弹簧18将连接销9压至其较低位置，所以连接销4运动至第一位置。图3示出了在模式0-0-I-I中，连接销9不再位于引导开口49处，而是位于引导构件46和48处，并且第二接触构件92位于引导沟槽47中。当连接销9仍然位于引导开口49处时，连接销9已运动至其第一位置。

从图2的模式I-I-I-II至图4的模式II-0-0-II的转换是通过脱扣过程导致。在这种情况下，框架弹簧17从张紧状态转换至非张紧状态并且将脱扣框架7从张紧位置转动至脱扣位置。在脱扣过程的初始阶段中，通过连接构件2迫使脱扣轴3在与脱扣框架7的方向相反的方向上转动。在脱扣过程的初始阶段中，脱扣框架的转动突出部78通过转动齿38将扭矩传递至连接构件2，并且连接构件2通过在连接构件2与脱扣轴3之间的齿轮连接将扭矩传递至脱扣轴3。如在张紧过程的说明中所述，在图7A、7B、8A和8B中示出转动齿38与转动突出部78。

在脱扣过程的开始，连接构件2的作用很重要，因为连接构件2使得脱扣轴3相对于脱扣框架7转动至使脱扣弹簧5转变至其死点的另一侧的程度，至此从死点起，脱扣弹簧5能够将脱扣轴3转动至其脱扣位置。

在脱扣过程中，脱扣轴3通过在脱扣轴3与操作轴4之间的功能性连接来直接地转动操作轴4。因此，在脱扣过程中，力并非是从脱扣轴3通过控制轴1传递至操作轴4。脱扣轴3与操作轴4之间的功能性连接设置成使得当脱扣轴3处于张紧位置时，在无需脱扣轴3转动的情况下操作轴4可以在打开位置与闭合位置之间自由地转动。在图11中以简化的方式示出在脱扣轴3与操作轴4之间提供功能性连接的示例。

当模式I-I-I-II改变至II-0-0-II时，控制轴1转动至脱扣位置，所述脱扣位置位于开位置与关位置的中间。因此，控制轴1的脱扣位置为相对于开位置沿逆时针方向45°以及相对于关位置沿顺时针方向45°。

通过操作轴4经由致动器11使控制轴1转动至脱扣位置。因为在从模式I-I-I-II至II-0-0-II的模式转换中，连接销9的第一接触构件91在引导沟槽43中滑动并且连接销9的第二接触构件92在引导构件44的上表面上滑动，因此当模式从I-I-I-II改变至II-0-0-II时，在连接构件2与控制轴1之间没有扭矩传递。

从图4的模式II-0-0-II至图1的模式0-0-0-I的转换通过将控制轴1沿逆时针方向转动45°——即从脱扣位置转动至关位置——来实现。控制轴1从脱扣位置至关位置的转动对操作轴4的位置或脱扣组件的状态没有影响。而是，连接销9在到达引导开口49之后从其第二位置转变至其第一位置。

从图3的模式0-0-I-I至图1的模式0-0-0-I的转换是由脱扣过程导致。对于脱扣组件来讲，这种模式之间的转换与在模式I-I-I-II与II-0-0-II之间的转换相同。控制轴1保持在其关位置中，而连接构件2相对于所述控制轴1沿逆时针方向转动90°。连接销9保持在其第一位置中。

从图3的模式0-0-I-I至图5的模式III-0-I-I的转换通过将控制轴1从关位置沿逆时针方向转动45°来实现，从而使控制轴1到达测试位置。这种模式转换对操作轴4的位置或脱扣组件的状态没有影响。因为连接销9的第二接触构件92在引导沟槽47中滑动，所以连接构件2相对于控制轴1沿顺时针方向转动45°。

从图5的模式III-0-I-I至图6的模式III-0-0-I的转换是由脱扣过程导致。对于脱扣组件来讲，这种模式之间的转换与在模式I-I-I-II与II-0-0-II之间的转换相同。控制轴1保持在其测试位置中，并且连接构件2相对于所述控制轴1沿逆时针方向转动90°。连接销9保持在其第一位置中。

从图6的模式III-0-0-I至图1的模式0-0-0-I的转换通过将控制轴1沿顺时针方向转动45°来实现，从而使控制轴1到达关位置。这种模式转换对操作轴4的位置或脱扣组件的状态没有影响。连接构件2相对于控制轴1沿逆时针方向转动45°。连接销9在模式转换的整个时间期间都位于引导开口49中。

本领域的技术人员应当理解，从模式0-0-0-I至模式III-0-0-I的转换是以从模式III-0-0-I至模式0-0-0-I的转换的相反的顺序发生。相应地，从模式0-0-I-I至模式I-I-I-II的转换是以从模式I-I-I-II至模式0-0-I-I的转换的相反的顺序发生，以及从模式III-0-I-I至模式0-0-I-I的转换是以从模式0-0-I-I至模式III-0-I-I的转换的相反的顺序发生。在图9的图表中通过双向箭头图示出这三种模式转换的相互关系。

当控制轴1处于图5和图6所示的测试位置时，可以实现开关设备的测试功能，例如本领域的技术人员从文献WO2005076302种已知该测试功能。

图9的图表所示的模式I-0-0-II是不稳定状态，其仅当在脱扣过程期间使用者保持控制轴1的手柄时发生。当使用者松开手柄时，控制轴1通过未示出的弹簧的迫压而转动至其脱扣位置。在文献WO2005076302中描述了这种弹簧的操作。

图1至图6以及图10的控制器单元是开关设备模块化控制器单元。除了控制模块之外，模块化开关设备包括一个或多个未示出的触头模块，所述触头模块包括开关设备的触头装置。用于改变触头装置的状态所需的力通过操作轴4从控制模块传递至一个或多个触头模块。例如本领域的技术人员从文献WO2005069324“模块化开关设备”中已知该模块化开关设备。

在模块化开关设备中，控制器单元和每个触头模块都包括其自身的体部。本发明的控制器单元还可以在整合的开关设备中使用，这意味着控制器单元可以与触头装置安装在同一体部中。

接下来让我们对图7A、7B、8A和8B所示的脱扣组件进行研究。如上所述，这些图中的脱扣组件以与图1至图6中所示的脱扣组件相同的方式进行操作。在图7A和7B中，脱扣组件处于张紧状态，其模式对应于根据图2、3和5的控制器单元的脱扣组件的模式。在图8A和8B中，脱扣组件处于脱扣状态，其模式对应于根据图1、4和6的控制器单元的脱扣组件的模式。从图7A和7B的情况至图8A和8B的情况的转换是由脱扣过程导致。

图7A、7B、8A和8B的脱扣组件包括脱扣轴3、脱扣框架7、框架弹簧17、连接构件2以及锁定装置。脱扣组件还包括两个未示出的脱扣弹簧，所述两个脱扣弹簧的位置和操作与根据图1至图6的控制器单元的脱扣组件的脱扣弹簧的位置和操作相同。

图7A、7B、8A和8B的脱扣组件设置成通过脱扣轴3连接到开关设备的主轴(未示出)。在这种情况下，脱扣组件的张紧是通过将开关设备的主轴转动至闭合位置来实现。在脱扣过程中，相应地，脱扣轴3通过在脱扣轴3与开关设备的主轴之间的功能性连接来转动开关设备的主轴。脱扣轴与开关设备的主轴之间的功能性连接可以是固定的，或者其可以设置成类似于图11所示的在脱扣轴3与操作轴4之间的功能性连接。在这种情况下，当脱扣轴处于张紧位置时，在无需转动脱扣轴的情况下开关设备的主轴可以在打开位置与闭合位置之间自由地转动。图7A至8B的脱扣组件在实际上可以安装在具有主轴的任意开关设备中。

锁定装置具有锁定状态和脱扣状态。在根据图7A和7B的锁定状态中，锁定装置将脱扣组件锁定至张紧状态。通过以如下的方式释放锁定装置来起动脱扣过程，即：所述锁定装置允许脱扣组件从其张紧状态转换至脱扣状态。当脱扣过程结束时，锁定装置处于根据图8A和8B的脱扣状态。

锁定装置包括锁定杆6和锁定夹10，所述锁定杆6和锁定夹10分别具有锁定位置和脱扣位置。当锁定装置处于锁定状态时，锁定杆6和锁定夹10处于锁定位置。当锁定装置处于脱扣状态时，锁定杆6和锁定夹10处于脱扣位置。

锁定杆6是长形构件，所述锁定杆6以如下的方式相对于脱扣框架7在枢转点61枢转，即：锁定杆6的转动轴线平行于脱扣框架7的转动轴线并且定位成与其相距一定距离。锁定杆6具有从锁定杆的枢转点61朝向锁定夹10延伸的较长杆臂部以及从锁定杆的枢转点61远离锁定夹10延伸的较短杆臂部。

在锁定装置的锁定状态下，第一支承力和第二支承力施加于锁定杆6，所述第一支承力和第二支承力的协同作用防止锁定杆6绕锁定杆的枢转点61以及相对于体部旋转。通过体部将第一支承力施加于锁定杆6的较短杆臂部上，并且通过锁定夹10将第二支承力施加于锁定杆6的较长杆臂部的远端附近。

在其锁定位置中，锁定夹10设置成将锁定杆6保持在锁定杆的锁定位置，并且当释放时允许锁定杆6从锁定杆的锁定位置运动至锁定杆的脱扣位置。锁定夹10包括长形的矩形构件，其第一轴向端部固定地连接到体部。当锁定夹10处于锁定位置时，其基本上既垂直于锁定杆6又垂直于锁定杆6的转动轴线。锁定夹10包括夹开口15，当锁定装置处于锁定状态时，所述夹开口15容纳锁定杆6的较长杆臂部的远端。夹开口15位于锁定夹10的纵向中点的更靠近第二轴向端部的一侧上。锁定夹10通过夹开口15的边缘将所述第二支承力施加在锁定杆6上。

在脱扣过程中，向着锁定装置的脱扣状态的转换是以如下的方式通过使锁定夹10的第二轴向端部远离锁定杆的枢转点61运动来实现，即：使得锁定杆6的较长杆臂部的远端不再容纳于夹开口15中。在这种情况下，锁定夹10不对锁定杆6的较长杆臂部的远端附近施加第二支承力，因此允许锁定杆6绕枢转点61旋转。对于锁定杆6绕枢转点61的旋转来讲，其允许脱扣框架7从其张紧位置转动至其脱扣位置。

锁定杆6包括锁定槽65，所述锁定槽65设置成与设置于脱扣轴3的锁定突出部35协同作用。当锁定杆6处于锁定位置时，锁定突出部35处于锁定槽65中，并且锁定突出部35与锁定槽65的协同作用防止脱扣轴3转动远离张紧位置。当锁定杆6处于脱扣位置时，锁定突出部35与锁定槽65不再协同作用，并且因此，锁定杆6允许脱扣轴3转动至脱扣位置。

锁定夹10可以设置成通过可动钮从锁定位置手动转变至脱扣位置。可替代地或额外地，锁定夹10可以设置成通过螺线管从锁定位置转变至脱扣位置。附图并未示出手动可动钮或螺线管。

由于锁定夹10位于远离锁定杆的枢转点61，因此锁定夹10从锁定置位至脱扣位置的转变需要很小的力。因此，锁定装置利用杆臂。

为了使用锁定夹10所需的少量的力在例如如下的实施方式中是有利的，其中，锁定夹10设置成通过螺线管从锁定位置转变至脱扣位置。出于安全考虑，螺线管通常设置成根据维持电流原则进行操作，这意味着必须始终向螺线圈供应维持电流，以便保持锁定夹10处于锁定位置。为了使用锁定夹10所需的力越小，所需的维持电流越小。

对于本领域的技术人员显而易见地，本发明的基本原理可以以多种不同的方式实施。因此，本发明及其实施方式并不限于上述示例，而是可以在权利要求的范围内进行变化。

Claims (7)

1.一种用于开关设备的控制器单元，所述控制器单元包括：

体部(200)；

操作轴(4)，所述操作轴(4)能够相对于所述体部(200)在闭合位置与打开位置之间转动并且所述操作轴(4)设置成能够功能性地连接到所述开关设备的触头用以在所述闭合位置与所述打开位置之间改变所述触头的状态；

控制轴(1)，所述控制轴(1)设置成由使用者进行转动，所述控制轴(1)能够相对于所述体部(200)在关位置与开位置之间转动并且功能性地连接到所述操作轴(4)用以使所述操作轴转动；

脱扣组件，所述脱扣组件具有脱扣状态和张紧状态，并且所述脱扣组件设置成在张紧过程中从所述脱扣状态转变至所述张紧状态并且在脱扣过程中从所述张紧状态转变至所述脱扣状态，所述脱扣组件以如下的方式功能性地连接到所述操作轴(4)，即：所述脱扣组件的脱扣过程能够将所述操作轴(4)从所述闭合位置转动至所述打开位置；

其特征在于，所述控制器单元包括连接装置，所述连接装置能够以如下的方式选择性地将所述控制轴(1)连接至所述脱扣组件，即：当所述脱扣组件处于所述脱扣状态时，所述连接装置将所述控制轴(1)功能性地连接至所述脱扣组件，使得所述控制轴(1)的从所述关位置至所述开位置的转动导致所述脱扣组件的张紧过程，以及当所述脱扣组件处于所述张紧状态时，所述连接装置允许在所述脱扣组件保持在所述张紧状态时所述控制轴(1)在所述开位置与所述关位置之间自由转动。

2.如权利要求1所述的控制器单元，其特征在于，所述脱扣组件包括连接构件(2)，所述连接构件(2)共轴地安装到所述控制轴(1)并且能够相对于所述体部(200)在脱扣位置与张紧位置之间转动，由此使得所述连接构件(2)的脱扣位置对应于所述脱扣组件的脱扣状态并且所述连接构件(2)的张紧位置对应于所述脱扣组件的张紧状态。

3.如权利要求2所述的控制器单元，其特征在于，所述连接装置包括：

连接销(9)，所述连接销(9)安装到所述连接构件(2)上并且设置成以如下的方式相对于所述连接构件(2)沿轴向在第一位置与第二位置之间转变，所述方式为：在所述张紧过程期间，从所述控制轴(1)至所述脱扣组件的能量传递设置成通过所述连接销(9)来执行，同时所述连接销处于其第一位置，以及

对应部装置(42、44、46、48、49)，所述对应部装置形成在所述控制轴(1)的圆周上并且设置成与所述连接销(9)协同作用用以选择性地将所述控制轴(1)和所述脱扣组件进行连接。

4.如权利要求3所述的控制器单元，其特征在于，当所述操作轴(4)从所述打开位置转动至所述闭合位置时，所述操作轴设置成与所述连接销(9)接触用以将所述连接销从所述第一位置转变至所述第二位置。

5.如权利要求3或4所述的控制器单元，其特征在于，所述连接装置还包括连接销的弹簧(18)，所述连接销的弹簧设置成在所述连接销(9)上施力，从而倾向于将所述连接销(9)从所述第二位置转变至所述第一位置。

6.如权利要求5所述的控制器单元，其特征在于，所述对应部装置包括引导开口(49)和多个引导构件(42、44、46、48)，

各个引导构件(42、44、46、48)均为沿着周向方向的突出部、并且从所述控制轴(1)的外表面突出、并且设置成当沿周向方向看所述连接销(9)位于相应的引导构件(42、44、46、48)处时防止所述连接销(9)的轴向运动，

并且所述引导开口(49)设置成当沿周向方向看所述连接销(9)位于所述引导开口(49)时允许所述连接销(9)在所述第一位置与所述第二位置之间的轴向运动。

7.如权利要求6所述的控制器单元，其特征在于，至少一个引导构件(42)的周向端形成对应表面(491)，所述对应表面(491)设置成在张紧过程期间与所述连接销(9)接触用以将所述张紧过程所需的力从所述控制轴(1)传递至所述连接构件(2)。

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