CN108028153A - 用于热触发、断开过压保护器和/或用信号报告过压保护器的状态的设备 - Google Patents
用于热触发、断开过压保护器和/或用信号报告过压保护器的状态的设备 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于热触发、断开过压保护器和/或用信号报告过压保护器的状态的设备,该设备包括锁定元件,第一力作用到该锁定元件上并且该锁定元件在超过极限温度时改变其聚集态和/或改变其外部结构。此外设有滑块,该滑块在第一状态中被锁定元件锁止,并且第二力作用到该滑块上,以便在锁定元件改变其聚集态和/或其外部结构时将该滑块转换到第二状态中,其中,与滑块连接的止动保持装置夹紧地作用到锁定元件上,锁定元件通过所述止动保持装置将滑块间接地锁止,并且第二力通过所述止动保持装置分解为力分量。此外所述止动保持装置具有至少一个弹性的、柔性的鄂板,所述至少一个鄂板在第一状态中支撑靠到锁定元件上并且支撑靠到滑块的周围环境上,其中,第一力对应于所述力分量。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1所述的用于热触发、断开过压保护器和/或用信号报告过压保护器的状态的设备,该设备包括锁定元件,第一力作用到该锁定元件上并且该锁定元件在超过极限温度时改变其聚集态和/或其外部结构。
背景技术
DE102006037551B4示出了一种锁定的断开装置,其中,可运动的焊接成形件通过预紧的弹簧而受力,然而只要焊接销栓阻塞了运动路径,该焊接成形件就无法位移。如果焊接销栓由于例如由高的电流引起的热过载而熔化,则焊接成形件并且因此滑块运动,从而闭合例如输出警告信号的电路。
DE102010061110A1也公开了一种热断开装置,其中,第一导体区段与第二导体区段经由热可拆的接触而电耦合。在高温时,接触部位松脱并且所述第一导体区段通过持续作用在其上的力被传送到隔离区段中,从而在两个导体区段之间不再可能实现电连接。
DE102005045778A1涉及一种温度保险装置。两个导体区段经由第三导体区段连接。当存在过高的温度时,所述导体区段通过致动的销栓如此运动,使得其不再作为在两个另外的导体区段之间的连接元件起作用并且断开经由导体区段闭合的电路。控制装置比较传感检测到的温度与预设的极限温度并且在超过极限温度时触发销栓的运动。替代用控制装置和传感器的主动方案,也可以通过预紧的弹簧元件或柔性元件实现被动方案,其中通过机械保险装置锁止卸压运动。所述机械保险装置在超过极限温度时松开,由此弹簧元件或柔性元件的卸压运动将连接元件从导体区段传送出并且因此断开电路。
DE102009022069A1示出一种用于热触发或断开过压保护器的设备,该设备包括相关的锁定元件和滑块,该锁定元件处于力的作用下,该滑块通过固定的锁定元件锁止并且第二力作用到该滑块上。
在根据DE102013006052A1的过压保护器中,过压保护单元的指向接触旗的端部如此构成,使得所述过压保护单元具有弓形形状,其中,至少一个弓形件构成用于围绕轴线可枢转的目视指示器的止挡,其中,当接触旗的弓形件的平行延伸的端部借助滑块从接触旗侧向远离时释放枢转运动。在根据DE102012011072A1的用于过压放电器的故障显示器中,机械操纵装置构成为销栓或销钉。至少两个防过流装置如此相对于彼此设置,使得所述销栓或销钉的方向向量在其运动路径的假想的延长线中交叉,其中,相应的销栓或销钉作用到可移动电枢的相应设置的表面侧上并且所述电枢在运动路径中具有可变的位置,然而也位于销栓的运动路径的假想的延长线的交叉点中。此外,所述电枢具有另一个表面侧,该表面侧自身在电枢运动中作用到故障信号报告元件上并且为此另一个面包括至少一个楔形斜面,以便基于销栓的运动实现力方向的改变。
在此,现有技术中的缺点在于主动方案的高成本、维护敏感性和缺乏稳健性。相反地,被动方案由于如下原因被不利影响:不必要地高的力作用到锁定元件上,因为通过力而断开的同时还应执行另一个作用,例如滑块、开关触点或类似物的运动。由此可能导致在相关的热过载发生之前“缓慢地触发”断开装置。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种改进的用于热触发、断开过压保护器和/或用信号报告过压保护器的状态的设备,该设备提供足够的机械力以用于操纵显示器、开关触点或类似物。
该目的通过根据权利要求1所述的用于热触发过压保护器的滑块的设备得以实现。从属权利要求至少涉及优选的扩展方案。
用于热触发、断开过压保护器和/或用信号报告过压保护器的状态的设备包括锁定元件,第一力作用到该锁定元件上并且该锁定元件在超过极限温度时改变其聚集态和/或其外部结构。例如可以随着锁定元件的逐渐加热而将其形状从例如圆形的横截面改变为椭圆形的横截面。
此外,该设备包括滑块,该滑块在第一状态中被锁定元件间接地锁止。第二力作用到该滑块上。当锁定元件改变其聚集态时,所述第二力将滑块转换到第二状态中。
此外,该设备具有止动保持装置。该止动保持装置与滑块尤其是可拆地或固定地连接。通过所述止动保持装置,锁定元件间接地锁止滑块。所述锁定保持装置如此设计,使得作用到滑块上的第二力基本上仅摩擦锁合地并且不沿第一力的运动方向作用到锁定元件上。
通过锁定元件例如可以接通电路。这尤其是可以这样实现:所述锁定元件构造为导电的。附加地或备选地,当滑块位于第一状态中时可以通过滑块接通电路。当所述滑块运动到第二状态中时,该电路优选被断开。所述电路尤其是可以在第二状态中是断开的。
本发明的基本思想在于,将锁定元件与为了使滑块运动并且触发行动所需的较大的第二力解耦。这通过如下方式实现:基本上没有源于第二力的形锁合的力作用到锁定元件上。仅第一力形锁合地、即直接作用到锁定元件上。第二力基本上仅摩擦锁合地、即间接地作用到锁定元件上。尤其是可以将高的力实现为为了使滑块运动而所需的第二力,而无需由此将锁定元件长时间地从其位置挤压出并且由此使所述设备经受“缓慢的触发”。
如已经解释的那样,存在滑块,该滑块在其第一状态中被锁定元件锁止,并且第二力作用到该滑块上,以便在锁定元件改变其聚集态和/或其外部结构时将所述滑块转换到第二状态中。与所述滑块连接的止动保持装置将第二力分解为力分量,锁定元件通过该制动保持装置间接地锁止滑块,所述力分量夹紧地作用到锁定元件上。
按照本发明,所述保持装置包括至少两个钳状的鄂板,其中至少一个鄂板设计为柔性的,所述鄂板在第一状态中支撑靠到锁定元件上并且支撑靠到滑块的周围环境上。在此,在本发明的意义中,周围环境尤其可以是设备的或与按照本发明的设备连接的装置的壳体或壳体中间壁。所述鄂板尤其是构成为弹性柔性的,从而所述鄂板在被迫变形之后又达到其最初的状态。由此,所述保持元件尤其是可以重复利用。
优选,所述鄂板这样设置,使得作用到锁定元件上的垂直力基本上被平衡。这尤其是可以通过两个相对置的鄂板实现。还可以设想的是带有三个以60度错置的鄂板的变型方案,从而在此也基本上没有合力作用到锁定元件上。根据相同的原理,优选也可以设置更多的鄂板,这些鄂板靠得更近。
优选,一个或多个鄂板可以具有倾斜的阶梯部,所述阶梯部支撑靠到周围环境、尤其是壳体或壳体分离壁上,使得当一个或多个鄂板不再被锁定元件锁止时,第二力引起所述一个或多个鄂板的柔性变形。尤其是在第一状态中,一个或多个鄂板的柔性变形被锁止,其方式为,所述鄂板通过阶梯部压靠到锁定元件上并且基本上不存在用于柔性变形的空间。阶梯部和锁定元件引起:将较大的第二力导出到周围环境并且不损坏锁定元件。
优选,阶梯部可以是槽的一部分,该槽支撑靠到周围环境的对应的凸轮上。备选地,阶梯部可以是凸轮的一部分,该凸轮支撑靠到周围环境的对应的槽上。尤其是可以通过槽-凸轮连接使保持装置和/或滑块在安装时简单地并且精确地定位,尤其是在不发生事后移动的情况下。
在一种实施形式中,所述设备具有显示面,该显示面信号报告滑块的相应的状态(第一状态、第二状态)。所述显示面尤其是可以固定地或可拆地设置在滑块上。
在一种实施形式中,所述设备具有通讯装置,该通讯装置信号报告设备的相应状态(第一状态、第二状态)。所述通讯装置尤其是直接与滑块连接和/或通过滑块触发。优选,所述通讯装置设计用于接通或断开电路,从而根据一种方案,电路在第一状态中断开并且在第二状态中接通。由此可以主动地实现切换到第二状态中。附加地或备选地可能的是,通过所述通讯装置在第一状态中接通电路并且在第二状态中断开电路。
在一种实施形式中,锁定元件和/或保持装置摩擦减少地被施加涂层。由此尤其是可以减少通过保持装置在锁定元件上通过第二力产生的摩擦力。借此,尤其是能实现第二力与锁定元件的还要更全面的解耦,从而基本上仅第一力作用到锁定元件上并且使锁定元件从鄂板快速运动离开。
根据一种实施形式,在锁定元件和保持装置之间的接触面是小的。保持装置的一个或多个鄂板尤其是可以这样构造,使得所述鄂板基本上仅在一个点上靠置在锁定元件上。附加地或备选地,所述锁定元件可以如此构造,使得保持装置基本上仅可以在一个点上或一条线上靠置。优选,所述锁定元件可以成形为楔形或锥形的,从而在向第二状态过渡时,在第一位移之后,锁定元件从其固定中向外弹出。尤其是所述保持装置、尤其是一个或多个鄂板可以如此设计,使得在向第二状态过渡时的第一位移之后,取消力解耦并且所述锁定元件通过第二力附加地加速。
不同实施例的特征可以在其他未示出的实施形式中有利地彼此组合。其他的优点和特征由从属权利要求和实施例给出。
附图说明
附图中部分示意性地示出:
图1为在第一状态中的按照本发明的第一实施形式,其中包括两个柔性的鄂板;
图2为按照本发明的第二实施形式,其中包括变形的锁定元件;
图3为在第二状态中的按照本发明的第一实施形式,以及
图4为按照本发明的第二实施方式,其中包括一个柔性的鄂板和一个相对置的刚性的鄂板。
具体实施方式
图1示出在第一状态Z1中的用于热触发或者断开过压保护器的设备,该设备包括显示面和滑块S1。通过螺旋弹簧施加力F2到所述滑块上。所述螺旋弹簧为此支撑壳体G,滑块S1支承在该壳体中。在此,螺旋弹簧用作蓄能器,其中,力F2相应地高,使得滑块S1运动。滑块S1具有保持装置,该保持装置通过两个相对置的鄂板B实现。
此外,在壳体G上设有锁定元件A1。锁定元件A1优选与热源、尤其是过压保护器热接触并且以松松地置入的方式并且仅被鄂板B保持。
保持装置H1的鄂板B构造为柔性的、尤其是由柔韧的塑料材料制成。此外,各鄂板B分别具有一个向外定向的槽。所述槽在那里用于分别容纳一个凸轮,所述凸轮实现为壳体G的一部分。通过第二力F2,滑块S1被朝向锁定元件A1挤压。通过嵌入鄂板B的槽中的凸轮,所述力分解为力分量F1,从而所述鄂板被向内挤压。然而鄂板B向内的拉移通过锁定元件A1避免,该锁定元件设置在鄂板B的端部之间。由此阻止鄂板B朝向彼此的运动并且因此也阻止滑块S1的运动。在锁定元件A1形状稳定的第一状态中,锁定元件A1阻止滑块的鄂板B朝向彼此的运动。就是说,鄂板的钳部无法压到一起。滑块的运动通过止动连接部H1锁止。
由于相对置设置的鄂板B,在鄂板B上由第二力F2施加到保持装置H1上的垂直力得以平衡。由此得出,作用到锁定元件A1上的垂直合力消失。因此,在第一状态中,第二力F2与对锁定元件A1的直接作用解耦。
图2示出根据图1的用于热触发过压保护器的设备。在此,锁定元件A1的形状由于超过极限温度而改变并且所述设备转换到第二状态Z2(图3)中。
图3示出根据图1和2的设备,其中,状态过渡处于第二阶段中。通过第一力F1,锁定元件A1进一步变形。由此,保持装置的鄂板B可以向内运动。通过第二力F2,所述鄂板B经由止动机构、尤其是通过壳体的凸轮被向内挤压,从而鄂板B的槽的右侧不再阻止滑块S1的运动。因此,止动连接部H1被越过。第二力F2使滑块S1加速并且因此也使显示面A向右运动。这信号报告例如过压保护器的触发。
按照本发明以及之前解释的实施例,所述锁定元件不是固定的,而是仅以松松地置入的方式并且在鄂板B之间夹紧地被夹持。此外,仅一个由弹簧力F2产生的力分量F1经由夹紧鄂板B沿矢量改变的方向作用到锁定元件A1上。
重要的是,所述锁定元件在超过极限温度时改变其聚集态,亦即由于力分量F1而可变形,从而最后弹性的柔性的夹紧鄂板B被朝一起挤压,其后果是在通常更大的力F2的作用下释放滑块S1的运动行程。
根据图4的实施形式示出作为按照本发明的第二方案的方案,该方案仅基于一个弹性的鄂板B。锁定元件A1被所述弹性的鄂板B以一个力加载靠到固定的鄂板BF上,其中,所述固定的鄂板BF可以是壳体G的组成部分。
在此实施形式中,锁定元件A1也与热源、例如过压保护器热接触,并且所述锁定元件以松松地置入的方式被保持在鄂板B和BF之间。
在此实施形式中,鄂板B也具有向外定向的槽,凸轮H1嵌入该槽中,所述凸轮可以是壳体G的组成部分。
加热锁定元件并且随后变形的作用机制对应于根据图1至3描述的作用机制。在此也重要的是:所述锁定元件A1在超过极限温度时改变其聚集态并且就此由于力分量F1而变形,其结果是弹性的夹紧鄂板B朝向固定的鄂板BF运动,其结果是释放滑块S1的运动行程,其中,就此而言更大的力F2起作用。
Claims (10)
1.用于热触发、断开过压保护器和/或用信号报告过压保护器的状态的设备,该设备包括:
锁定元件(A1),第一力(F1)作用到该锁定元件上并且该锁定元件在超过极限温度时改变其聚集态和/或改变其外部结构;
滑块(S1),该滑块在第一状态(Z1)中被锁定元件(A1)锁止,并且第二力(F2)作用到该滑块上,以便当锁定元件(A1)已改变其聚集态和/或其外部结构时将该滑块转换到第二状态(Z2)中,
其中,与滑块(S1)连接的止动保持装置(H1)夹紧地作用到锁定元件(A1)上,锁定元件(A1)通过所述止动保持装置将滑块间接地锁止,并且第二力(F2)通过所述止动保持装置分解为力分量,以及此外
所述止动保持装置(H1)具有至少两个鄂板(B;BF),所述至少两个鄂板在第一状态(Z1)中支撑靠到锁定元件(A1)上并且支撑靠到滑块(S1)的周围环境(G)上,其中,第一力(F1)对应于所述力分量,其中,鄂板(B)中的至少一个构成为弹性的、柔性的。
2.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述第二力(F2)由预紧的弹簧和/或由质量引起。
3.如权利要求1所述的设备,其特征在于,至少一个鄂板具有阶梯部,该阶梯部能够挤压靠到固定点上,使得当鄂板没有被锁定元件(A1)锁止时,所述力分量引起该鄂板的柔性变形。
4.如权利要求3所述的设备,其特征在于,所述阶梯部是槽的一部分,所述槽支撑靠到周围环境(G)的对应的凸轮上,和/或所述阶梯部是凸轮的一部分,所述凸轮支撑靠到周围环境的对应的槽上。
5.如上述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述锁定元件(A1)与热源、尤其是过压保护器热接触。
6.如上述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述锁定元件(A1)以松松地置入的方式被鄂板(B;BF)保持。
7.如上述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述设备设有与滑块(S1)连接的显示面,该显示面信号报告设备的相应状态(Z1,Z2)。
8.如上述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述设备设有通过滑块(S1)触发的通讯装置,该通讯装置信号报告设备的相应状态(Z1,Z2)。
9.如权利要求8所述的设备,其特征在于,通过所述通讯装置能够断开和/或接通电路。
10.如上述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,在锁定元件(A1)和保持装置(H1)之间的接触面构造为点状的或线状的。
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