CN1067485C - 带有防止接通的闩锁装置的保护开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一个保护开关，特别是动力或电机保护开关，其具有一个闩锁装置(6)用于借助挂入锁闭孔(60)中的挂锁防止保护开关(1)的接通，其中，该锁闭孔(60)只有在保护开关(1)完全打开的开关接点时，才可释放。该闩锁装置(6)具有一个闭锁装置以用于防止操作手柄(3)的接通运动和具有一个用于锁闭孔(60)的释放装置，其包括一个闸板(61)和一个与开关轴(5)作用连接的盘件(4)，它在未完全打开的开关接点时可防止闸板(61)的运动。操作手柄(3)自由可转动地置于开关轴(5)上；盘件(4)无间隙的与开关轴(5)相连接。操作手柄(3)和盘件(4)通过至少一个弹性的爪件(42)相互作用连接，因此，操作手柄(3)的转动通过该弹性的爪件(42)被传递到盘件(4)上并由此传递到开关轴(5)上；闸板(61)为了锁定开关轴(5)的接通运动而作用在盘件(4)上。

Description

带有防止接通的闩锁装置的保护开关

本发明涉及一个保护开关，特别是动力或电机保护开关，它具有壳体和一个在壳体上安置的可转动的操作手柄以用于一个保护开关的开关轴和具有一个闩锁装置以防止保护开关的接通。这种形式的保护开关例如应用在一个机器驱动的连接线路中，为的是，能够例如在一个维护要求的停工时间里并在机器的危险区域内切断向驱动装置的电流供给并防止接通，这一点一般是通过将挂锁挂入闩锁装置之相应的锁闭孔中实现的。为了适应有效力的安全规定，这种保护开关具有一个附加的装置，它允许只有对于如下情况时实施一个保护开关的锁闭，即，保护开关的接点完全打开，而且不能有一点点由于例如事前发生的高的短路电流而相互熔接并由此使保护开关不再可能中断电流供给。

为此目的，通过EP450699A2已公开了一个闭锁装置以用于防止操作手柄的接通运动和一个释放装置以用于借助一个可移动的闸板和一个与保护开关的开关轴作用连接的盘件来锁闭通孔，其中，盘件，在保护开关不是完全打开的开关接点时，可防止闸板的运动。同时，该闩锁装置带有闭锁及释放装置并被安置在保护开关的操作手柄中；该操作手柄如同盘件一样与保护开关的开关轴处于作用连接。在这种公知的实施方案中存在缺陷是，一方面，闩锁装置在操作手柄中的配置导致很高的用于结构上和制造工艺上的花费，特别是通过与开关轴作用连接的操作手柄，该手柄同时载有全部的闩锁装置之元件，则存在着克服由于熔焊的接点而未打开的用于锁闭孔的释放装置的手动可能性，例如，当操作手柄被应用较大的力操作时，并且，在保护开关之未完全打开的开关接点时，盘件之防止闸板移动的作用就不存在了。

由此，本发明任务是，对公知所述类型的保护开关做改进设置，为的是它能排除在由于熔焊的接点不可再闩锁的保护开关上的手动操作，另外，还能使保护开关尽可能简单的和成本低廉的制造。

为解决这一任务，本发明建议一个保护开关，其中，操作手柄自由可转动地置于开关轴上，盘件与开关轴无间隙地相连接；该操作手柄和盘件借助至少一个弹性的爪件相互置于作用连接，为的是，操作手柄的转动通过该弹性的爪件被传递到盘件上并由此再传递到开关轴上；闩锁装置的闸板作用在盘件上以锁住开关轴的接通运动。通过操作手柄在开关轴上的自由可转动性和将这种转动借助弹性的爪件间接地传递到盘件上，并从此再传递到开关轴上，使得在本发明保护开关情况下，若想通过相应的力作用亦即通过增大的力施加来操作该闩锁装置以使保护开关在尽管未完全打开的接点时也实现锁闭就成为不可能了。当在保护开关断开时，接点例如由于熔焊不再完全打开时，在保护开关内部中强的弹性力将导致一个作用于开关轴上的复位扭矩，因此，这个开关轴不能被转动到它在完全打开的开关接点时占据的位置上。操作手柄此时虽然可以用较小的力作用就被继续转动到这个断开位置上，因为它在开关轴上可自由转动，但是，在开关轴上无间隙安置的盘件并不随之继续转动，而是与开关轴一起停留在由于回复力矩而朝接通位置回移一个确定的例如为10°角的位置上。因此，尽管用手可使操作手柄运动到断开位置上，但并不能操作该闩锁装置，因为，闸板的运动另外被盘件阻止了。而且一个作用在操作手柄上的更大的力也不能引起有效作用，因为，这个力不会被弹性的爪件传递到盘件上并依此不会传递给开关轴上。

本发明优选的结构方案可由从属权利要求中获得。

为使本发明保护开关的结构花费和制做成本尽可能保持得较少，本发明另外建议，将闩锁装置与壳体相连接，这样，使它可以简单的单元方式容易地配置在商品化的带壳体的保护开关上。为了锁住开关轴的接通运动，也仅仅需要的是，使闩锁装置的闸板可以作用在与开头轴处于作用连接的盘件上并同时释放所述锁闭孔，因此，盘件就可借助挂锁被锁闭在其锁定的位置上。

在一个优选结构方案中本发明建议，该盘件是圆形结构并具有一个切去的扇形部分；在完全打开的开关接点时，盘件处于这样的位置上：该闸板可导入到已被切去的圆扇形部分的自由空间中并在这一位置上将盘件锁住且同时将锁闭孔释放。以此方式，通过一个单独的运动亦即闸板的运动就可同时实现一个盘件的锁定和将锁闭孔的释放，条件是，保护开关处于断开，开关接点是完全打开的，开关轴和其上无间隙配置的盘件占据相应的断开位置，这样，闸板才可以被操动。

在另一个结构方案中，本发明建议，将盘件设置为至少圆形的结构并带有至少在一部分外圆周上延伸的高拉的边缘，其中，在边缘中构成一个插置缝并在完全打开的开关接点时，盘件处在这样的位置上：闸板可以导入到插置缝中并在这一位置上，将盘件锁住且同时将锁闭孔释放。而且在这个结构方案中也仅仅需要闸板的运动，为的是既将盘件锁住，又同时将锁闭孔释放。

有利的方式是，在壳体上于操作手柄的外部设置了一个支架，在其中，闸板被导行，并且其中至少构成一个锁闭孔以用于挂锁的插入。

另外，本发明建议，在闸板处于闩锁位置的情况下，应防止操作手柄从开关轴上拆掉。这一点例如可以通过一个在闸板上相应构造的凸起来实现，这个凸起结构用于防止操作手柄从开关轴上拆下。以此方式，则可排除了一种对保护开关进一步手动的可能性，因为，依此，在已闩锁的保护开关上将操作手柄取下是不可能的，并且在手柄下方安置的开关轴上实施一个不允许的保护开关的接通操作也是不可能的。

为此，在一个实施方案中，闸板具有一个伸出的销柱，它在闸板导入到被切去的圆扇形部分之自由空间中时可以导入到一个在操作手柄上构成的孔中，为的是使在已锁闭位置的操作手柄防止从开关轴上被拆下来。

在另一个实施方案中建议，该闸板具有一个伸出的销柱，它在闸板导入到盘件的插置缝中时可以配置在操作手柄的上边缘上，为的是防止在已锁闭之位置的操作手柄从开关轴上拆下。

为了进一步防止操作手柄从开关轴上被拆下，本发明还建议，在壳体上设置钩件，它在操作手柄的外壁上将其握住，并依此防止操作手柄从开关轴上拆下。通过这种钩件就可使本发明保护开关实现一个更大的防止手动操作的安全性，因为，该钩件可持久地防止操作手柄从开关轴上拆下亦即能和操作手柄及闩锁装置的位置无关地防止操作手柄从开关轴上拆下。

下面借助附图中描述的实施例对本发明作详细阐述。

图1是本发明保护开关的透视图，其中，操作手柄和盘件已从开关轴上拆下；

图2是图1之保护开关的一个视图；

图3是图2保护开关之B-B的截面图；

图4以简图表示本闩锁装置在图4a和图4b情况下的作用方式；

图4a是完全打开的开关接点状态，

图4b是未完全打开的开关接点状态；

图5是本发明保护开关之另一实施方案的视图；

图6是通过图5保护开关的C-C截面图；和

图7是本发明保护开关的另一实施方案的立体图；

如从图1至3看出的，保护开关1在其壳体前侧面11上具有一个基板10。在基板10上伸出一个开关轴5，它以未详细描述的方式与保护开关1的内部处于作用连接。在离开关轴5的一个径向距离上并在基板10上固定一个导向环2，它用于一个操作手柄3的轴向导向作用，同时，它坐置在开关轴5上。为此，该操作手柄3用一个环形的外壁31和一个底表面32构成盆形结构，从中伸出一个手柄件30。在装配的状态中，操作手柄3用其通过外壁31伸出的上侧边缘39靠置在导向环2的上边缘表面22上；并且该操作手柄被导向环2轴向导向。另外，设置一个盘件4，它通过沿着弦44切掉一个扇形部分而构成。该盘件4被配置在基板10上，并为此在其中央点上具有一个导向轴颈40，其设有一个四方孔41，它与开关轴5上的一个四方段50作对应地结构设置，这样，盘件4与开关轴5通过孔41和四方段50形成无间隙的作用连接。与此对应，操作手柄3被安装在开关轴5上并位于盘件4之上方，且在这个开关轴5上可自由转动。为此，开关轴5在其对着操作手柄的端部区域上置有一个圆形部分51，它被插入到在操作手柄3之内部的一个相应孔36中，同时，不会传递任何扭矩。为了保护开关1的接通和断开而使操作手柄的转动就不直接作用在开关轴5上。而是与开关轴5处于作用连接的盘件4在其对着操作手柄3的侧面上设有一个伸出的弹性爪42，它例如可由弹簧钢制成。这个弹性爪42嵌入到操作手柄3中的一个相应空槽35中，因此，操作手柄3的一个转动就通过弹性爪42传递到盘件4上并由此以间接方式传递到开关轴5上。这样，保护开关1的开关状态通过位于操作手柄3及盘件4中的观察孔33、43就可以读出在基板10上设置的开关标记。

另外，一个闩锁装置6设置在前侧面11上。这个闩锁装置6具有一个支架65，在其中，构造了一个锁闭孔60用于挂入一个挂锁。在闩锁装置6之未闩锁的状态中这个锁闭孔60借助一个释放装置63被封住，释放装置63构成在一个闸板61上，这样，将一个挂锁挂入封闭孔60中就不能了。另外，该闸板61设有一个定位销62形式的闭锁装置，它相对导向环2并朝向环中安置在开关轴5上的盘件4去定位。在完全打开的开关接点情况下，如图2所示，该盘件4占据一个这样的位置，其中，闸板61用其作为闭锁装置的定位销62通过一个在导向环2中的孔21可以沿着弦44导入到被切掉的圆弧扇形件的自由空间中，此时，闸板61按箭头方向A运动。在这个位置上，定位销62通过靠置在盘件4之弦部分44上实现一个使盘件4在断开位置的闭锁作用。同时，通过闸板61在箭头A向上的运动，该释放装置63则从这个位置移开并朝向导向环2运动，因此，就能在锁闭孔60中挂入一个挂锁，此时，闸板61已将盘件4闭锁在断开位置上。这个闸板61沿箭头A向盘件4之被切掉的圆扇形之自由空间的运动通过定位销62的一个倾斜的尖端67而变得容易，并且还要克服一个螺旋弹簧64的作用，它使闸板61在挂锁未插入到锁闭孔60中时，保持在图2描述的未闩锁的位置上。此外，为了保护这个闸板61，可以在基板10上设置一个覆盖条68，它沿着定位销62延伸。

在图4a中描述了在完全打开的开关接点时，操作手柄3，盘件4和开关轴5的位置。同时，开关轴5和与其无间隙作用连接的盘件4完全运动到断开位置上，因此，闸板可用其定位销62沿着盘件4的弦部分44以箭头A方向被推入并进而实现一个盘件4的闩锁作用和因此，将开关轴5闩锁在断开位置上。在这个位置上，该闩锁装置可以通过敞开的锁闭孔借助挂锁来锁住并确保防止一个接通操作。对于这种情况：保护开关的开关接点例如由于短路电流而相互熔焊并因此在保护开关断开时不能被打开，该开关轴5并由此盘件4则占据一个在图4b中描述的位置，它相对于图4a描述的正确断开位置沿箭头B朝接通位置回转约10°。在这个位置上，弦部分44和定位销62相互不平行了，所以，为了闭锁盘件4的目的将定位销62沿箭头A的推入和同时将锁闭孔释放都是不可能了。如果用点划线表示操作手柄3并通过附加的力作用以运动到它的正确的断开位置上时，则这个运动被弹性爪42通过一个相应的弯曲所吸收并因此无论如何也不会引起盘件4及开关轴5作运动以克服在保护开关内部安置的接点和/或开关锁弹簧的阻力，所以一个对闩锁装置的操作就被防止了。即使一个更强的力施加在闩锁装置的闸板上和因此在定位销62上沿箭头A方向施加作用，也不能导致一个克服盘件4阻碍闸板运动的作用，因为这将引起，如图4b所看出的，盘件4的进一步的转动并且开关轴5也以箭头B转动，亦即朝接通位置的方向，所以，这是与到达断开位置正好相反的，由此，本发明保护开关实现了一个特别的操作安全性。

在另一个按照图5和6的实施方案中，相对于己描述的实施例应用了改变的盘件4和闩锁装置6的结构方案。而基本的性能则仍然保持，因此，为了清楚起见对于功能相同的构件采用了如同在第一实施例中相同的参考编号。该盘件4同样用其置有四方孔的导向轴颈40与开关轴5的四方段50形成无间隙地作用连接，并且该盘件4具有一个部分的圆形外轮廓，它至少部分地由一个高拉的边缘48构成。再有，设置一个观察孔43以用于借助在基板10上设置的标志来读出保护开关的开关状态。另外，盘件4在高拉的边缘48中置有一个插置缝47，当闸板61如图6所示以箭头A方向运动时，在插置缝中可以导入一个闸板61的定位销62，。在盘件4中的这个插置缝47设置在这个位置上，即盘件4处在此位置时保护开关的开关触点是被完全打开的。闩锁装置6也具有一个支架65，其中闸板61可以导行。另外，在支架65上构成一个锁闭孔60，其用一个弓架69在上边限定而成。该闸板61又具有一个用于锁闭孔60的释放装置63，它在闸板61沿箭头A向运动时，将锁闭孔60释放，因此，一个挂锁的挂钩8就可导入锁闭孔60中并进而可将闩锁装置6锁闭在这个位置上。同时，在盘件4之插置缝47中插入的定位销62，通过使盘件4固定在图5所示的位置上就将开关轴5的接通运动锁住。当保护开关的开关接点由于熔焊或类似原因而不能完全打开时，开关轴5和与其作用连接的盘件4则与图4b描述的实施例相类似占据一个朝接通位置的方向回退的位置上，所以闸板61以其定位销62靠置在盘件4之高拉的边缘48上，使得闸板61不能沿箭头A朝锁定接通运动的方向运动了，并且也不能释放出锁闭孔60了。而且在这个实施例中，这个效果也不能通过手动操作如将附加的力施加在操作手柄3上来加以克服，因为，操作手柄3以其空槽36自由可转地置于开关轴5之一个相应的圆部分51上；而且，操作手柄3的转动通过一个弹性的爪件42传递到盘件4上并因此以间接方式传递到开关轴5上。由此可以看出，与第一实施例不同的是，该弹性的爪件42被固定在操作手柄3的一个空槽38中并伸入到盘件4的一个对应空槽45中。为了改善扭矩的传递，也可以在盘件4的空槽45上构成伸出的销栓46，它构成用于爪件42的附加靠置面。

在附图中描述的弹性爪件42和闸板61之运动方向的配置决不是局限于相应实施例的情况、而是可以做出相互任意方式的组合配置。

为了建立一个另外提高的对于这种锁闭的保护开关的操作安全性，而建议，应防止操作手柄3从开关轴上拆卸下来。为此，这在图1和2中描述的闸板61与定位销62平行地设有一个伸出的销栓66，它在闸板61沿箭头A运动时通过一个在导向环2上的空槽20而嵌入到由导向环2围定的空间中。另外，该操作手柄3在其外壁31上置有一个与伸出的销栓66相对应的通孔34，这样，闸板61在沿箭头A方向运动时就以其伸出的销柱66嵌入到操作手柄3的孔34中，同时，以它的定位销62锁定了盘件4的接通运动，而且，释放装置63从锁闭孔退出，因此，闩锁装置6就可以被锁住了。在这个位置上，操作手柄3通过伸出的销栓66嵌置到通孔34中就能可靠地防止被从开关轴上拆卸下来。

以类似的方式，还可以在图5和6描述的实施例中规定，在闸板61上设置一个简明起见并未描绘的凸起结构，它在闸板61之置于闩锁位置时可防止操作手柄3从开关轴5上卸下来。这种凸起结构也可以设置为一个伸出销柱的结构形式。它在闸板61导入到盘件之插置缝47中时也可放置在操作手柄3之上边的边缘39上，以便防止操作手柄3在被锁闭的位置时从开关轴5上拆下来。

另外，为了防止操作手柄3从开关轴5上拆下本发明建议，如图7所示，在保护开关1的壳体上设置钩件7，它将操作手柄3在其外壁上握住，以防止操作手柄3从开关轴5上拆下来。为此，钩件7例如借助螺栓拧入螺孔70中被固定在基板10上并依其弯曲的钩表面71将操作手柄3的上边缘39握住和因此防止操作手柄3在保护开关1之任何的开关状态时从开关轴5上被拆下来。同时该钩件7可以在任何适当的位置上配置在保护开关1的壳体上，只要在此处时，该钩件不会妨碍操作手柄3的转动即可。此外，它们也可以整体成形在导向环2上，而不是拧装在基板10上，这样，在装配保护开关并将操作手柄3安装在开关轴5上时，在操作手柄3的上边缘39和钩件之弯曲的钩表面71之间可实现一个卡扣连接，它是不可再拆卸的。

Claims (10)

1、保护开关，具有壳体和一个在壳体上可转动安置的用于保护开关之开关轴(5)的操作手柄(3)和具有一个借助可挂入锁闭孔(60)中的挂锁防止保护开关(1)接通的闩锁装置(6)，其中，锁闭孔(60)只有在完全打开的保护开关(1)的开关接点时是可释放的；该闩锁装置(6)具有一个用于防止操作手柄(3)之接通运动的闭锁装置和一个用于锁闭孔(60)的释放装置；其包括一个可移动的闸板(61)和一个与开关轴(5)处于作用连接的盘件(4)，它在未打开的开关接点时可防止闸板(61)的运动，其特征在于：

该操作手柄(3)可自由转动地置于开关轴(5)上，该盘件(4)与开关轴(5)是无间隙的连接；该操作手柄(3)和盘件(4)借助至少一个弹性的爪件(42)相互处于作用连接；因此，操作手柄(3)的转动通过弹性的爪件(42)被传递到盘件(4)上并由此传递到开关轴(5)上；闩锁装置(6)的闸板(61)为了锁住开关轴(5)的接通运动而作用在盘件(4)上。

2、按权利要求1所述的保护开关，其特征在于：

该闩锁装置(6)与保护开关(1)的壳体相连接。

3、按权利要求1或2所述的保护开关，其特征在于：

盘件(4)是圆形结构并具有一个切去的扇形部分；在完全打开的开关接点时，盘件(4)置于这样的位置上：闸板(61)可导入到被切去圆扇形的自由空间中并在这个位置上将盘件(4)锁定，同时，将锁闭孔(60)自由释放。

4、按权利要求1或2所述的保护开关，其特征在于：

盘件(4)是至少部分圆形的结构并至少在一部分外圆周上延伸有高拉的边缘(48)，其中，在边缘(48)上构成一个插置缝(47)，并在完全打开的开关接点情况下，盘件处于这样的位置上：闸板(61)可以导入到插置缝(47)中并在这个位置上将盘件(4)锁定和同时将锁闭孔(60)自由释放。

5、按权利要求2所述的保护开关，其特征在于：

在壳体上于操作手柄(3)的外部配置一个支架(65)。其在支架中。闸板(61)被导向；并设有至少一个锁闭孔(60)。

6、按权利要求1所述的保护开关，其特征在于：

该闸板(61)具有至少一个凸起结构，它在闸板(61)处于闩锁位置情况下防止操作手柄(3)从开关轴(5)上拆下。

7、按权利要求6所述的保护开关，其特征在于：

闸板(61)具有一个作为凸起结构的伸出销柱(66)，它在闸板(61)导入到被切去的圆扇形自由空间中时可被导入到在操作手柄(3)上构成的通孔(34)中，为的是防止操作手柄(3)在锁闭的位置时从开关轴(5)上被拆下。

8、按权利要求6所述的保护开关，其特征在于：

该闸板(61)具有一个伸出的销柱，它在闸板(61)导入到盘件(4)之插置缝(47)中时可放置在操作手柄(3)之上边的边缘(39)上，以防止操作手柄(3)在锁闭的位置上时从开关轴(5)上被拆下。

9、按权利要求1所述的保护开关，其特征在于：

在壳体上设置钩件(7)，它将操作手柄(3)在其外壁上握持住，并防止操作手柄(3)从开关轴(5)上拆下。

10、按权利要求1或2所述的保护开关，其特征在于：

该保护开关是动力开关或电机保护开关。

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