CN103946942B - 用于开关装置的联锁机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于使第一低电压开关装置和第二低电压开关装置(200、200')联锁的联锁机构(1)，其中，开关装置(200、200')中的每一个开关装置包括可移动接触部分、固定接触部分和致动单元，致动单元用于在一方向上操作可移动接触部分，并且进行与固定接触部分的连接或断开连接，联锁机构包括彼此连接的第一壳体和第二壳体(2、2')；第一滑动条和第二滑动条(10、10')，其中，第一滑动条(10)被布置在第一壳体(2)上并且连接到第一开关装置(200)的致动单元，其中，第二滑动条(10')被布置在第二壳体(2')上并且连接到第二开关装置(200')的致动单元，并且其中滑动平面(P)被定义并且具有X轴和Y轴，Y轴在开关装置(200、200')的致动单元的运动方向上被定义，并且其中，滑动条(10、10')中的每一个滑动条被布置成在滑动平面(P)的Y轴方向上滑动；轴(30)，被布置在第一和第二壳体(2、2')之间；以及凸轮(40)，被配置成当两个开关装置处于打开位置时绕轴(30)旋转。所述轴(30)被设置成垂直于滑动平面(P)，使得轴(30)垂直于开关装置的致动单元的运动方向。此外，凸轮(40)进一步包括第一锁定元件和第二锁定元件(42、42')，用于分别阻止第一滑动条和第二滑动条(10、10')，锁定元件(42、42')中的每一个锁定元件在X轴方向上横向突出。滑动条(10、10')中的每一个滑动条进一步包括在条的一端处的开口(12、12')，其中开口(12、12')被配置用于当相应的开关装置(200、200')处于闭合位置时保持相应的锁定元件(42、42')。

Description

用于开关装置的联锁机构
技术领域
本发明涉及用于当其他开关装置处于闭合位置时机械地锁定两个低电压开关装置中的一个开关装置的联锁机构，其中，两个开关装置并排布置。开关装置中的每一个开关装置包括可移动接触部分、固定接触部分和致动单元，该致动单元用于在一方向上操作可移动接触部分并且与固定接触部分进行连接和断开连接。联锁连接到致动单元。具体地，本发明涉及机械联锁。这样的开关装置可以被布置成操作低电压应用，其中，低电压在1000V AC或1500V DC的范围中。
背景技术
根据应用的要求，有时需要经由两个开关装置或接触装置来将电气装置连接到相同电源。在该情况下，重要的是对电气装置提供可靠的电力。因此，当使用开关装置时，提供联锁机构，这意味着开关装置将不会同时闭合以避免短路连接的电气装置。
图6图示了根据现有技术的用于使第一和第二开关装置联锁的机械联锁的透视图，其中，联锁机构包括彼此连接的第一和第二壳体60、60'。开关装置的移动接触部分可在打开和闭合位置之间移动。第一和第二滑动条610、610'分别被布置第一壳体和第二壳体上，并且进一步连接到各个开关装置的相应的致动单元。滑动条被布置成沿着通过X'轴和Y轴定义的滑动平面进行滑动。Y轴是在开关设备的致动单元的运动方向上定义的，并且滑动条中的每一个被配置成在滑动平面的Y轴方向上滑动。联锁进一步包括轴和与轴集成为一个工件640的凸轮。该集成的零件被布置在第一和第二壳体之间，并且凸轮被配置成仅当开关装置处于打开位置时进行旋转。此外，在致动单元的运动并且由此第一开关设备的可移动接触部分的运动之后，凸轮被适配为旋转到使第二开关装置保持处于打开位置的位置。
该类型的联锁需要在操作期间很好地连接。然而，在其寿命期间，开关设备可能进行很多接触操作，其中的每一个都导致凸轮的旋转。然而，旋转导致在轴凸轮组件和壳体之间的摩擦，这因此导致在壳体之间的位移。这可能导致在两个开关装置的同时闭合，这因此导致了短路故障。因此，期望一种更可靠的联锁。
发明内容
本发明的目的是在于提供一种可靠的、紧凑的、易于安装的改进的联锁机构，该联锁机构用于在两个开关装置中的一个处于闭合位置时使另一个闭锁。
该目的是通过联锁机构来实现的，其特征在于，轴被布置成于垂直于滑动平面，使得轴是垂直于开关装置的致动单元的运动方向，凸轮进一步包括第一和第二锁定元件，用于分别阻止第一和第二滑动条，锁定元件中的每一个在X轴方向上横向突出，滑动条中的每一个在条的一端包括开口，并且该开口被配置用于在相应的开关装置处于闭合位置时保持相应的锁定元件。
通过将轴布置成垂直于滑动平面并且使凸轮和滑动条的结构与其适配，本发明解决了上述问题。因为凸轮的旋转运动已经在另一维度改变了90°，所以在操作期间在轴凸轮组件和壳体之间的摩擦被显著减小，这进一步减少了壳体之间的位移。因此，本发明防止了开关装置短路，这支持更安全和更可靠的操作。
另一优点在于，本发明延长了联锁的寿命。这是因为，由于将轴布置为垂于滑动平面，所以通过开关装置的连接操作生成的接触力变得更集中于轴上，这进一步减少了壳体的磨损。
根据本发明的一个实施例，凸轮可安装在该轴上。替代地，凸轮与轴形成为一个工件。固定器可以分别被设置在第一和第二壳体上以用于保持轴。
根据本发明的另一实施例，凸轮具有弯曲的轮廓。提供弯曲的轮廓的优点在于该优化的形状节省了在第一和第二壳体之间的空间，这支持紧凑的联锁机构。优选地，弯曲的轮廓是圆弧形的。
在使用时，这样的联锁机构可以被布置在具有相同尺寸的第一和第二开关装置之间。
通过提供在第一和第二壳体之间布置的第三壳体并且针对第一开关装置的尺寸适配第一滑动条，联锁机构可以适用于不同尺寸的第一开关装置和第二开关装置。
根据本发明的又一实施例，第一和第二壳体可以进一步分别包括滑动轨道，并且相应的滑动杆条布置为在其上滑动。
附图说明
现在将通过本发明的不同实施例的描述并且参考附图来更仔细地解释本发明。
图1示出了根据本发明的第一实施例的联锁机构的分解图。
图1a示出了图1中示出的半装配的联锁的透视图。
图1b示出了图1中示出的完全装配的联锁机构的透视图。
图2示出了具有在两个相同开关装置之间安装的图1中示出的联锁机构的两个相同的开关装置的透视图。
图3示出了根据本发明的第二实施例的联锁机构的分解图。
图3a示出了图3中示出的联锁机构的透视图，其中联锁的元件被装配在一起。
图4示出了具有在这两个开关装置之间安装的图3中示出的联锁机构的不同尺寸的两个开关装置的透视图。
图5a示出了图1中示出的联锁机构的轴和凸轮的透视图。
图5b示出了图1中示出的联锁机构的凸轮的透视图。
图5c示出了图1中示出的联锁机构的凸轮的平面图。
图5d示出了当开关装置的操作状态从打开位置变换为闭合位置时滑动条、凸轮如何彼此相互作用的透视图。
图6示出了现有技术的联锁的透视图。
具体实施方式
参考图1、图1a-b和图2，用于联锁第一200开关装置和第二200'开关装置的联锁机构1包括彼此连接的第一2壳体和第二2'壳体、第一10滑动条和第二个10'滑动条、布置在第一2壳体和第二2'壳体之间的轴30以及被配置成能够绕轴30旋转的凸轮40。每个壳体2、2'具有内侧5、5'和外侧6、6'，并且在第一壳体和第二壳体2、2'以其内侧彼此连接。
开关装置200、200'中的每一个开关装置可以包括可移动接触部分、固定接触部分以及致动单元(未示出)，该致动单元用于在一方向上操作可移动接触部分并且使得与固定接触部分连接或断开连接。
第一滑动条10被布置在第一壳体2的内侧5，并且连接到第一开关装置200的致动单元，并且第二滑动条10'被布置在第二壳体2'的内侧5'，并且连接到第二开关装置200'的致动单元。在该示例中，凹部9、9'被设置在壳体2、2'中的每一个的内侧5、5'中，以用于保持相应的滑动条10、10'。滑动平面P被定义并具有X轴和Y轴，其中，Y轴在开关装置的可移动部分的运动方向上被定义。滑动条10、10'中的每一个被配置成在滑动平面P的Y轴方向上滑动。滑动轨道7、8可以进一步设置在壳体2的凹部9中，以用于促进滑动条10的滑动运动。
此外，致动连接器14、14'被设置在滑动条10、10'中的每一个上，以用于将滑动条10、10'连接到相应的开关装置200、200'的致动单元。开口24、24'进一步被设置凹部9、9'中的每一个上，以允许致动连接器14、14'通过其延伸。因此，作为开关装置200、200'的可移动接触部分，滑动条10、10'还可以通过致动单元来操作。
在该示例中以凹部23、23'形式的固定器进一步被设置在壳体2、2'的内侧，以用于保持轴30。轴30被设置成垂直于滑动平面P，这因此这意味着，轴30垂直于开关装置200、200'的致动单元的运动方向。
有利的是，轴30被布置成垂直于滑动平面P，使得可能在用于制造凹部23、23'的模制工具中形成形状约束测量。在模制工具中的形状约束测量能实现更准确的凹部并且减少出现在轴和凹部之间的间隙。
此外，为了防止开关装置200、200'的同时闭合，凸轮40被配置成当两个开关装置200、200'都处于打开位置时仅可绕轴30旋转。
参考图5a-c，凸轮40包括彼此相对的两侧。第一和第二锁定元件42、42'被进一步设置在凸轮40的每一侧，并且在X轴方向上横向突出。该凸轮可以在80°-100°的范围中绕轴旋转，优选地在X轴或R的方向上的90°绕轴旋转。在该示例中，凸轮40可安装在轴30上。在该情况下，通孔43被设置在凸轮40上。替代地，凸轮可以与轴为形成为一个工件。凸轮和轴可以由金属制成，例如钢和/或硬塑料。
在该示例中，凸轮30具有弯曲轮廓，使得凸轮可以在相对小的空间中旋转，因此实现紧凑的联锁。优选地，弯曲轮廓是圆弧形。应当理解，凸轮的其他结构可以适用于本发明。
此外，开口12、12'被设置在滑动条10、10'中的每一个滑动条的一端处以用于在相应的开关装置处于闭合位置时保持相应的锁定元件42、42'。开口具有布置成能够保持凸轮的宽度。在该示例中，开口12还包括面对壳体2的外部部件15，并且具有小于W的宽度W1。外部部件进一步被配置成当相应的开关装置200处于闭合位置时，保持锁定元件42。
图5d-e示出了联锁1处于联锁位置时的平面图和侧视图，其中第一开关装置200处于闭合位置并且第二锁定元件42'阻止第二滑动条10'，以防止第二开关装置200'进行连接操作。
参考图5f-g，在第二开关装置200'的连接/闭合操作之后，第二滑动条10'由致动单元致动并且朝着闭合位置移动。第二滑动条10'的运动进一步被变换成凸轮40的旋转运动，使得凸轮40旋转到下述位置：其中第二锁定元件42'被保持在开口12的外部部件中，而第一锁定元件42阻止第一个滑动条10，以防止第一开关装置200进行连接/闭合操作。
在该示例中，第一和第二锁定元件42、42'被布置成彼此垂直。然而，锁定元件的其他布置可能也是可能的。
如图2中所示，在使用时，这样的联锁机构可以被布置在具有相同尺寸的两个相同的开关装置200、200'之间。
参考图3、3a和4，为了能够联锁尺寸不同的开关装置，设置了布置在第一和第二壳体2，2'之间的第三壳体3。第一滑动条110还被适配为第一开关装置210的尺寸。以该方式，不同尺寸的开关装置210、200'可以通过联锁1'来联锁。
可选地，弹簧扣15被设置并且从壳体的一个边缘向内突出，并且被布置成与布置在滑动条的另一端上的弹簧扣16配合。该卡扣固定接头能实现在安装时不移动的滑动条，以及联锁1/1'与开关装置200/210、200'的连接，并且因此允许简便安装。两个弹簧扣15和弹簧钩由弹性材料制成，例如热塑性塑料，这将在接合操作期间偏转。可以理解，其他类型的卡扣固定接头也是适用的。
本发明的其他优点是由于较少的组件并且因此较少的生产成本而导致的易于安装、易于制造的紧凑尺寸。

Claims (11)

1.一种联锁机构(1)，所述联锁机构(1)用于使第一低电压开关装置和第二低电压开关装置(200、200')联锁，其中所述开关装置(200、200')中的每一个开关装置包括可移动接触部分、固定接触部分和致动单元，所述致动单元用于在一方向上操作所述可移动接触部分并且进行与所述固定接触部分的连接或断开连接，所述联锁机构包括
-彼此连接的第一壳体和第二壳体(2、2')，
-第一滑动条和第二滑动条(10、10')，其中所述第一滑动条(10)被布置在所述第一壳体(2)上并且连接到所述第一开关装置(200)的所述致动单元，其中所述第二滑动条(10')被布置在所述第二壳体(2')上并且连接到所述第二开关装置(200')的所述致动单元，并且其中滑动平面(P)被定义并且具有X轴和Y轴，所述Y轴在所述开关装置(200、200')的所述致动单元的运动方向上被定义，并且其中所述滑动条(10、10')中的每一个滑动条被配置成在所述滑动平面(P)的所述Y轴方向上滑动，
-轴(30)，所述轴(30)被设置在所述第一壳体和所述第二壳体(2、2')之间，以及
-凸轮(40)，所述凸轮(40)被配置成当两个开关装置处于打开位置时关于所述轴(30)旋转，
其特征在于
-所述轴(30)被设置成垂直于所述滑动平面(P)，使得所述轴(30)垂直于所述开关装置的所述致动单元的运动方向，
-所述凸轮(40)进一步包括第一锁定元件和第二锁定元件(42、42')，用于分别阻止所述第一滑动条和所述第二滑动条(10、10')，所述锁定元件(42、42')中的每一个锁定元件在所述X轴方向上横向突出，
-所述滑动条(10、10')中的每一个滑动条包括在条的一端处的开口(12、12')，并且
-所述开口(12、12')被配置用于当对应的所述开关装置(200、200')处于闭合位置时保持相应的所述锁定元件(42、42')。
2.根据权利要求1所述的联锁机构，其中所述凸轮与所述轴形成为一个工件。
3.根据权利要求1所述的联锁机构，其中所述凸轮被安装在所述轴上。
4.根据权利要求1所述的联锁机构，其中所述凸轮具有弯曲轮廓。
5.根据权利要求1所述的联锁机构，其中所述第一壳体和所述第二壳体包括分别用于固定所述轴(30)的固定器(23、23')。
6.根据前述权利要求1-5中的任何一项所述的联锁机构，其中在使用时，所述联锁机构被布置在所述第一开关装置和所述第二开关装置之间。
7.根据权利要求6所述的联锁机构，其中所述第一开关装置和所述第二开关装置(200、200')是相同的。
8.根据权利要求6所述的联锁机构，进一步包括被布置在所述第一壳体和所述第二壳体(2、2')之间的第三壳体(3)。
9.根据权利要求8所述的联锁机构，其中所述第三壳体(3)和所述第一滑动条(110)被适配所述第一开关装置(210)的尺寸。
10.根据权利要求9所述的联锁机构，其中所述第一开关装置和所述第二开关装置(210、200')具有不同尺寸。
11.根据权利要求1所述的联锁机构，其中所述壳体中的每一个壳体包括滑动轨道(7、8)，并且对应的所述滑动条(10)被布置成在其上滑动。
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