CN102217023B - 具有可摆动支承摇杆的电过载继电器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种过载继电器，其具有可摆动支承的摇杆(20)，在其处支承触头(12)的至少一个活动接触件(11)，其中摇杆在过电流情况下由于热脱扣器的作用从第一闭合状态过渡到第二闭合状态，并且具有可以在第一与第二位置之间转换的转换装置(40)用于摇杆从第二闭合状态手动或自动复位到第一闭合状态，其中，a.摇杆通过速动弹簧保持在其第一或第二闭合状态中并且可以克服速动弹簧的复位力越过死点位置在两个闭合状态之间速动转换，b.功能弹簧与摇杆如此共同作用，即功能弹簧支持摇杆从第一闭合状态速动转换到第二闭合状态，并且c.功能弹簧在转换装置的影响下可以释放或阻止摇杆从第二闭合状态速动回到第一闭合状态。

Description

具有可摆动支承摇杆的电过载继电器

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的过载继电器，其具有可摆动支承的摇杆(Wippe)，在其处支承触头(Kontaktstelle)的至少一个活动接触件，其中摇杆在过电流情况下由于热脱扣器(Ausloeser)的作用从第一闭合状态过渡到第二闭合状态，并且具有可以在第一与第二状态之间转换的转换装置用于摇杆从第二闭合状态手动或自动复位到第一闭合状态。

背景技术

电过载继电器用于保护电动机免受过电流。已知的过电流继电器具有作为热脱扣元件的热双金属，其被过电流加热并且弯曲，其中它们由此打开或闭合开关触头。

文件DE 299 17 173 U1示出一种用于具有摇杆的过载继电器的操纵装置，在摇杆上弹性地支承两个接触桥，用于导电地桥接两个固定接触件副。两个固定接触件副构造为常闭触点(Oeffner)/常开触点(Schliesser)副。在静止状态中摇杆处于其第一闭合状态中并且第一触头、常闭触点闭合，而第二触头、常开触点打开。如果过电流加热热双金属，则必要时在另外的机械杠杆布置或滑块布置的中间连接下它作用于摇杆并且使摇杆速动转换(umschnappen)到其第二闭合状态。在第二闭合状态中，然后第一触头打开而第二触头闭合。

如果不再施加过电流并且热双金属再次变形回到其初始状态，则摇杆可再次速动回到其第一闭合状态。对于这种过载继电器在此存在两种操作模式，手动和自动操作。

在手动操作中摇杆保持在其第二闭合状态中，直到它由于通过操作员从外部操纵复位机构强制地再次回到其第一闭合状态。

只要不再出现过电流，在自动操作中摇杆再次自动速动回到其第一闭合状态。

这种过载继电器具有转换装置，其可以由操作员从仪器外部从第一状态转换到第二状态。第一状态对应于例如“自动操作”调整，第二状态对应于“手动操作”调整。

为了摇杆的速动转换，在这种过载继电器中应用速动开关机构(Schnappschaltwerk)。在该开关机构中摇杆从第一闭合状态越过死点位置速动转换到第二闭合状态。在自动操作中在常闭触点处的接触距离减少如此多，使得速动开关机构的速动开关点保持在死点位置之前。如果不再存在过电流，则由此摇杆然后立刻再次速动回到其第一闭合状态。在手动操作中，在常闭触点处的接触距离更大，由此速动开关点位于死点位置之后。在速动转换到第二闭合状态之后，摇杆然后保持在那里，直到它再次手动地强制到初始状态。

因此这种类型的已知的过载继电器在自动操作中显示出由于减小的接触距离而引起的减小的介电强度和减弱的开关能力(Schaltvermoegen)。

发明内容

本发明的目的是提供过载继电器，其不仅在自动操作中而且在手动操作中具有相同的开关能力，以及具有足够高的介电强度，通过其确保仪器在自动操作中也可以在更高的电压(例如直到690伏)中使用。

根据本发明该目的通过权利要求1的特征实现。

因此本发明特征在于，摇杆通过速动弹簧保持在其第一或第二闭合状态中并且可以克服速动弹簧的复位力越过死点位置在两个闭合状态之间速动转换，功能弹簧与摇杆如此共同作用，即功能弹簧支持摇杆从第一闭合状态速动转换到第二闭合状态，并且功能弹簧在转换装置的影响下可以释放或阻止摇杆从第二闭合状态速动回到第一闭合状态。

在根据本发明的操纵装置中摇杆不仅在自动操作中而且在手动操作中从其第一稳定的闭合状态速动转换到其第二稳定的闭合状态。由此在手动操作和自动操作中接触距离大小相同。借助于根据本发明设置的功能弹簧在转换装置的作用下实现手动操作与自动操作之间的区别。

根据特别有利的实施例形式，摇杆在其第一稳定的闭合状态中将功能弹簧克服其复位力压到第一作用位置，在该作用位置功能弹簧通过其复位力在第二闭合状态的方向上作用向摇杆。由此功能弹簧不仅在自动操作而且在手动操作中起支持打开的作用。

一个有利的实施例形式特征在于，转换装置包括按钮，其在它的第一状态中下压并且在此功能弹簧固定在中间位置中，在该位置中功能弹簧在越过死点以后在第二闭合状态中释放摇杆以速动回到第一闭合状态。如果转换装置处于第一状态中，则过载继电器因此处于自动操作中，这是因为在过电流衰减后摇杆能够立即速动返回。

一个有利的实施例形式特征在于，按钮在其第二状态中释放功能弹簧，使得功能弹簧也在越过其死点位置以后在第二闭合状态的方向上作用向摇杆。如果转换装置处于第二状态中，则过载继电器因此处于手动操作，这是因为通过功能弹簧阻止摇杆在过电流衰减后立即速动返回，功能弹簧继续以打开的方式作用于摇杆。只有通过从外部手动复位，摇杆才可以速动返回。

一个有利的实施例形式特征在于，第一摇杆臂与第一触头共同作用，并且第二摇杆臂与第二触头共同作用，使得在摇杆的第一闭合状态中第一触头闭合并且第二触头打开，而在摇杆的第二闭合状态中第一触头打开并且第二触头闭合。由此在具有常闭触点/常开触点布置的过载继电器中应用根据本发明的操纵装置是可能的。

一个有利的实施例形式特征在于，第一接触桥支承在第一摇杆臂处并且第二接触桥支承在第二摇杆臂处以导电地桥接各至少两个固定接触件。由此在具有常闭触点/常开触点布置的过载继电器中应用根据本发明的操纵装置是可能的，在常闭触点/常开触点布置中每个触头能够作为具有两个固定接触件的双触头，固定接触件可以通过承载两个活动接触件的接触桥桥接。

一个有利的实施例形式特征在于，在摇杆的第二闭合状态中，在第二触头处的接触压力通过速动弹簧施加。由此有利地简化机械结构，这是因为不需要用于第二触头的单独的接触压簧。

一个有利的实施例形式特征在于，在摇杆的第一闭合状态中，在第一触头处的接触压力通过接触压簧施加。在此以另外的有利的方式在热脱扣器的作用消除以后通过接触压簧支持摇杆从第二闭合状态越过死点位置摆动回到第一闭合状态，使得可实现摇杆从第二闭合状态速动回到第一闭合状态。

在从属权利要求中给出本发明的另外的有利的设计方案和改进方案。

附图说明

在附图中示出本发明的两个实施例，根据附图详细解释和描述本发明以及本发明的另外的有利的设计方案和改进方案以及另外的优点。

在附图中：

图1示意性显示用于具有单断开部的过载继电器的根据本发明的操纵装置的侧视图，在自动操作模式中，具有闭合的常闭触点，

图2示意性显示用于具有单断开部的过载继电器的根据本发明的操纵装置的侧视图，在自动操作模式中，具有闭合的常开触点，

图3示意性显示用于具有单断开部的过载继电器的根据本发明的操纵装置的侧视图，在手动操作模式中，具有闭合的常闭触点，

图4示意性显示用于具有单断开部的过载继电器的根据本发明的操纵装置的侧视图，在手动操作模式中，具有闭合的常开触点，

图5示意性显示用于具有双断开部的过载继电器的根据本发明的操纵装置的侧视图，在自动操作模式中，具有闭合的常闭触点，

图6示意性显示用于具有双断开部的过载继电器的根据本发明的操纵装置的侧视图，在自动操作模式中，具有闭合的常开触点，

图7示意性显示用于具有双断开部的过载继电器的根据本发明的操纵装置的侧视图，在手动操作模式中，具有闭合的常闭触点，以及

图8示意性显示用于具有双断开部的过载继电器的根据本发明的操纵装置的侧视图，在手动操作模式中，具有闭合的常开触点。

在所有附图中利用相同的附图标记表示相同的或起相同作用的构件或组件。

具体实施方式

图1示出电过载继电器1的部分截面图，电过载继电器1具有罩壳2，在其中通过从罩壳外面进行操纵，以按钮形式的转换键40可被压进并且再次放出。转换键40这里示意性示出为具有操纵凸起部41的柱体，其中柱体40利用其操作侧42可以从罩壳外面接近以进行操纵。这里未详细示出转换键的支承的准确类型、其与复位弹簧的共同作用以及为此所需的锁定和解锁机构，这是因为对此可应用各个已知的设计方案。

在罩壳2中另外布置有双杠杆形式的摇杆20，其具有第一臂22和第二臂23。第一触头17关联于第一臂22。第二触头12关联于第二臂23。

摇杆20在大致中心具有支承凸起部21，其大致竖直地在第一臂22处成形并且利用其自由端支承在固定在罩壳处的支承座201中。由此在支承座处形成用于摇杆20的旋转点202，围绕它摇杆可以在箭头方向P上摆动。由此摇杆20通过它的支承凸起部21支撑在切口支承(Schneidlager)上，其包括支承座201和支承凸起部21的自由端。当然也可以应用其它已知的支承方法和支承装置，只要它们满足相同的功能，即，使摇杆20能够可摆动地支承在罩壳2中。

大致在第一与第二臂22、23之间的中间，在摇杆20处销24位于支承凸起部21的附连区域(Ansatzbereich)中。在该销24处悬挂速动弹簧30，其另一端固定在切口支承和支承座201下方的紧固在罩壳处的铰接点31处。在销24与旋转点202之间的假想连接线以附图标记241表示。

带有速动弹簧30的摇杆20形成速动开关机构。

速动弹簧30的复位力作用在铰接点24处并且在箭头方向K上作用于摇杆20的左边的、关联于第二臂的一侧上。由此复位力逆时针地牵引摇杆20到一个位置中，在该位置中摇杆20处于其第一稳定状态或其第一闭合状态中。

在根据图1的摇杆20的第一稳定状态中第一触头17闭合，因此该位置也称为常闭触点。第二触头12打开，因此它也称为常开触点。

第一触头17包括固定触点(Festkontakt)15和固定在可摆动支承的接触臂18处的活动触点16。在根据图1的闭合状态中接触压力通过作用到接触臂18上的接触压簧60施加在第一触头17处。接触压簧60利用其另一端铰接在调整元件70处，调整元件70可以在箭头方向E上向上或向下调整，使得接触压力由此可以调整。

第二触头12包括固定触点10和固定在摇杆20的第二臂23的自由端处的活动触点11。在根据图1的图示中第二触头打开。在其闭合状态(下面进一步描述)中，接触压力通过速动弹簧30施加在第二触头12处，如下面还进一步所显示。

此外在罩壳2中安装有功能弹簧50。这里实施为螺旋扭力弹簧的功能弹簧50具有第一弹簧臂和第二弹簧臂51、52，其支承在固定在罩壳处的轴53中并且其复位力作用在通过两个弹簧臂51、52形成的角度的打开方向上。

第一臂51以固定在罩壳处的方式被支撑，第二臂52利用其自由端弹性地相对于止挡件25压在摇杆20的第二臂23处并且在箭头方向F上以功能力作用摇杆，功能力寻求顺时针旋转摇杆20。这里功能弹簧50位于其第一作用位置。速动弹簧30逆时针施加到摇杆20上的拉力K如此大，使得它克服功能弹簧50的复位力F使摇杆20保持在第一稳定状态中。

压入按钮40，使得其操纵凸起部41来到位于第二臂52附近并且由此对于第二臂52使能够实现向上、即在螺旋扭力弹簧50的打开方向上仅仅非常小的活动间隙空间。在按钮的这个位置，过电流继电器位于自动操作模式，如下面所进一步清楚解释。按钮可以以已知的种类和方法实施并且支承。例如它可以通过压入和旋转到定位位置(Rastposition)克服弹簧的复位力保持在压入位置中。为了脱扣，然后按钮首先从定位位置向外转回，使得弹簧然后可以将按钮再次压出。

在图2中示出在脱扣状态中的过电流继电器1。通过速动弹簧30拉簧作用的摇杆20顺时针地摆动或速动转换到其第二稳定状态或其第二闭合状态中。从根据图1的第一闭合状态出发，通过脱扣力A脱扣过渡到根据图2的第二闭合状态中，热脱扣器必要时在操纵元件的和杠杆布置和/或滑块布置(这里未示出)的中间连接下施加脱扣力A到支承凸起部21上或者到速动弹簧30上，即到速动开关机构上。这可以如此实现，即操纵元件作用到速动弹簧上并且顺时针向左向下压速动弹簧，直到到达并克服死点，也称为死点位置，然后速动弹簧30在继续的进程中牵引摇杆20到第二稳定的闭合状态。

也可以由此促使速动转换，即操纵元件施加脱扣力到支承凸起部21上。脱扣力在图2中对于这种情况通过箭头A表示。原理上根据本发明可以应用所有已知的脱扣布置和滑块布置，因此在本发明和附图中不再详细研究它们。

从第一闭合状态出发，在功能弹簧50的功能力F的支持下，脱扣力A首先使摇杆20如此多地顺时针摆动，直到速动弹簧30的力箭头K位于与销24与旋转点202之间的假想连接线241一条线上。这是摇杆20的死点位置或死点。如果脱扣力A在该位置还继续顺时针按压少许，则速动弹簧30的力向右从假想的连接线241旁边通过，由此使得摇杆顺时针继续摆动并且速动转换到其根据图2的第二稳定状态。

在摇杆20的第二稳定状态，也称为第二闭合状态中第二触头12闭合并且第一触头17打开，其中在第一触头17处达到完全的接触距离。在此摇杆20的第二臂22克服接触压簧60的复位力向下按压接触臂18。

在第二触头12处的接触压力由速动弹簧30施加。

功能弹簧50的第二弹簧臂52由转换键40的操纵凸起部41锁止，使得它在摇杆20的第二闭合状态中不再能够压到止挡件25上。

接触压簧60、速动弹簧30的复位力以及脱扣力A如此相互协调，使得脱扣力A与速动弹簧30的力K的叠加足以使第一触头17克服接触压簧60的复位力保持打开。利用调整元件70可以调整接触压簧60的复位力在量上的大小。

如果现在不再出现过电流，则脱扣力A再次消失。单独速动弹簧30的力K不能克服接触压簧60的复位力保持摇杆20。因此现在摇杆20在接触压簧60的影响下逆时针摆动到死点位置并且此外还继续摆动一段，从此处开始摇杆再次速动转换到其根据图1的第一稳定状态。

所以逆时针摆动是可能的，这是因为功能弹簧50的第二弹簧臂52可不再压到止挡25上并且因此摇杆20脱扣以摆动返回。在过电流消失以后自动实现速动返回到第一稳定状态。因此对于在图1和2中所示的转换键40的压入状态，过电流继电器1处于自动操作模式。

在此通过调整元件70，接触压簧60的复位力可如此调整，即它既不太大，由此将阻止第一触头17的打开，也不太小，由此摇杆20的自动复位不能实现。

图3和图4示出在操作模式“手动复位”中的过电流继电器1。与在图1和图2中所示的操作模式的差别在于，现在转换键40向外提起，使得由此在转换键40的操纵凸起部41与功能弹簧50的第二弹簧臂52之间存在比在根据图1和图2具有压入的转换键的操作模式“自动”中更大的距离。

由此功能弹簧50的第二弹簧臂52不再被锁止。第二弹簧臂52现在利用其复位力F也在摇杆20根据图4的第二稳定状态中继续压靠止挡件25。其复位力F在该位置支持脱扣力A和速动弹簧30的拉力K。

在过电流消失并且由此脱扣力A消失以后，由功能弹簧50的复位力F与速动弹簧30的拉力K的叠加引起的力还足够地大作用到摇杆20上，以便克服接触压簧60的复位力保持摇杆20在根据图4的第二稳定状态中。

如果从这个位置出发摇杆20要回到其第一稳定状态，则必须从外面通过复位按钮施加相应的手动复位力M到摇杆上，其使摇杆强制地逆时针摆动越过死点位置，使得摇杆可以从那里开始再次速动返回到第一稳定状态。

例如可以通过适合的杠杆布置施加复位力M到摇杆20的第一臂23上，如通过图4中的箭头M所示。在手动复位操作中可从外面操作的复位按钮或复位开关利用与此连接的杠杆布置以作用于摇杆的布置在原理上是已知的并且因此这里为了图示的清晰而没有示出。

图5至图8示出与在图1至图4中所示类似的过载继电器1，其差别是，在根据图5-8的实施例形式中第一和第二触头17、12各实施为由双触头。

第一触头17包括两个固定触点151，对于闭合的触头它们通过两个安装在活动接触桥161上的活动触点传导地桥接。这里调整螺栓701用作接触压簧60的调整元件。

第二触头12包括两个固定触点101，对于闭合的触头它们通过两个安装在活动接触桥111上的活动触点传导地桥接。

此外，在图5和图6中所示的位置对应于自动操作，类似于图1和图2的描述。在图7和图8中所示的位置对应于手动操作，类似于在图3和图4中所描述的。

接触桥111、161也可以实施为所谓的双接触桥。双接触桥使两个相邻的接触副，即总共4个接触件，彼此连接。

在附图中未示出过电流继电器的其它必要的组件，例如用于工作电流循环和辅助电流循环的联接元件、双金属本身或滑块布置，它们将双金属的运动传递到摇杆上，这是因为它们或者与已知的布置没有差别，或者是另外的发明的内容。

附图标记清单

1 过载继电器

2 罩壳

10 固定触点常开触点

11 活动的常开触点

12 第二触头，常开触点

15 固定触点，常闭触点

16 活动的常闭触点

17 第一触头，常闭触点

18 接触臂

20 摇杆

21 支承凸起部

22 第一臂

23 第二臂

24 销

25 止挡件

30 速动弹簧

31 铰接点

40 转换装置，按钮

41 操纵凸起部

42 操作侧

50 功能弹簧

51 第一弹簧臂

52 第二弹簧臂

53 固定在罩壳处的轴

60 接触压簧

70 调整元件

101 固定触点常开触点

111 活动的常开触点接触桥

151 固定触点常闭触点

161 活动的常闭触点接触桥

201 支承座

202 旋转点

241 连接线

701 调整螺栓

P 箭头

K 力箭头

E 调整方向

A 脱扣力

M 复位力

F 功能力

Claims (9)

1.一种过载继电器(1)，其具有可摆动支承的摇杆(20)，在所述摇杆(20)处支承触头(12)的至少一个活动接触件(11)，其中所述摇杆(20)在过电流情况下由于热脱扣器的作用从第一闭合状态过渡到第二闭合状态，并且所述过载继电器(1)具有可以在第一与第二状态之间转换的转换装置(40)用于所述摇杆(20)从所述第二闭合状态手动或自动复位到所述第一闭合状态，其特征在于，

a.所述摇杆(20)通过速动弹簧(30)保持在其第一或第二闭合状态中并且可以克服所述速动弹簧(30)的复位力越过所述摇杆(20)的死点位置在第一和第二闭合状态之间速动转换，

b.功能弹簧(50)与所述摇杆(20)如此共同作用，即，所述功能弹簧(50)支持所述摇杆(20)从所述第一闭合状态速动转换到所述第二闭合状态，

c.所述功能弹簧(50)在所述转换装置的影响下能够释放或阻止所述摇杆(20)从所述第二闭合状态速动回到所述第一闭合状态。

2.根据权利要求1所述的过载继电器(1)，其特征在于，所述摇杆(20)在其第一稳定的闭合状态中将所述功能弹簧(50)克服其复位力压到第一作用位置，在所述第一作用位置中所述功能弹簧(50)通过其复位力在朝向所述第二闭合状态的方向上作用所述摇杆(20)。

3.根据权利要求2所述的过载继电器(1)，其特征在于，所述转换装置(40)包括按钮，其在它的第一状态中下压并且在此所述功能弹簧(50)保持在中间位置中，在所述中间位置中所述功能弹簧(50)在所述摇杆(20)越过死点位置以后在所述第二闭合状态中释放所述摇杆(20)以速动回到所述第一闭合状态。

4.根据权利要求3所述的过载继电器(1)，其特征在于，所述按钮在其第二状态中释放所述功能弹簧(50)，使得所述功能弹簧(50)也在所述摇杆(20)越过死点位置以后在朝向所述第二闭合状态的方向上作用所述摇杆(20)。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的过载继电器(1)，其特征在于，第一摇杆臂(22)与第一触头(17)共同作用，并且第二摇杆臂(23)与第二触头(12)共同作用，使得在所述摇杆(20)的第一闭合状态中所述第一触头(17)闭合并且所述第二触头(12)打开，而在所述摇杆(20)的第二闭合状态中所述第一触头(17)打开并且所述第二触头(12)闭合。

6.根据权利要求5所述的过载继电器(1)，其特征在于，第一接触桥(161)支承在所述第一摇杆臂(22)上，并且第二接触桥(111)支承在所述第二摇杆臂(23)上，以导电地桥接各至少两个固定接触件(151, 101)。

7.根据权利要求5所述的过载继电器(1)，其特征在于，在所述摇杆(20)的第二闭合状态中，在所述第二触头(12)处的接触压力通过所述速动弹簧(30)施加。

8.根据权利要求5所述的过载继电器(1)，其特征在于，在所述摇杆(20)的第一闭合状态中，在所述第一触头(17)处的接触压力通过接触压簧(60)施加。

9.根据权利要求8所述的过载继电器(1)，其特征在于，在所述热脱扣器的作用消除以后，通过所述接触压簧(60)支持所述摇杆(20)从所述第二闭合状态越过所述摇杆(20)的死点位置摆动回到所述第一闭合状态，使得能够实现所述摇杆(20)从所述第二闭合状态速动回到所述第一闭合状态。

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