CN111052284B - 开关触点驱动装置和开关设备 - Google Patents

Abstract

开关触点驱动装置(1)具有具备蓄能器(7、8)的传动装置。所述蓄能器(7、8)被蓄能器壳体(9、10)包围。所述蓄能器壳体(9、10)引导所述蓄能器(7、8)的相对运动、尤其变形。

Description

开关触点驱动装置和开关设备

本发明涉及一种用于电气开关设备的开关触点驱动装置，其具有具备蓄能器的传动装置。

开关触点驱动装置例如由文献DE 10 2011 078 365 A1已知。在此描述具有蓄能器的传动装置。在蓄能器中存储的能量用于开关接触件相对彼此运动。为了可以输出确定的运动曲线，可以通过传动装置实现对运动的控制。对运动形式的必要的修改导致在规定情况下耗费的机械配合。尤其蓄能器的容量的修改常常导致后续修改。

由此本发明所要解决的技术问题是，提供一种开关触点驱动装置，它的蓄能器可被简便地改变。

所述技术问题按照本发明通过一种用于电气开关设备的开关触点驱动装置解决，开关触点驱动装置具有具备蓄能器的传动装置，按本发明规定，所述蓄能器被蓄能器壳体包围，所述蓄能器壳体由模块组成并且横向于所述蓄能器的相对运动具有接合部位，其中，在所述模块之间布置有接合部位，并且滑槽横向于接合部位，以便引导蓄能器的运动。

电气开关设备可以具有相对彼此可运动的开关接触件，以便对电流通路进行开关。为此所需的驱动能量由开关触点驱动装置提供。为了与其它情况无关地可以可靠地实施开关接触件的相对运动，开关触点驱动装置具有蓄能器。在之前给蓄能器加载之后，可以从蓄能器提取能量，以便在开关接触件之间引发相对运动。作为蓄能器可以使用不同的设计(例如化学的、热学的、机械的蓄能器)。然而特别可靠的是，采用机械的蓄能器。机械的蓄能器可以通过变形被加载，其中，例如通过蓄能器的恢复形状可以提取能量。

蓄能器壳体针对外部力保护蓄能器。尤其在机械的蓄能器、例如弹簧变形时，通过蓄能器壳体附加地抑制蓄能器的折断和不可控的卸载。蓄能器壳体可以根据笼子的造型抓握蓄能器。通过蓄能器壳体为蓄能器提供机械保护，所述蓄能器壳体可以用于在蓄能器变形时引导运动。由此，可以在蓄能器上印制预设的运动轨道，由此防止蓄能器错误加载或错误运动。由此，通过蓄能器壳体可以一方面确保针对外部作用力的保护，另一方面蓄能器壳体也可以导引蓄能器的运动。此外，蓄能器壳体在蓄能器出现功能故障时保护周围环境。

有利地还可以规定，所述蓄能器壳体引导所述蓄能器的相对运动、尤其变形。

当给蓄能器加载和卸载时，蓄能器可以发生运动、尤其变形。蓄能器通过相对运动被加载或卸载，例如机械的蓄能器、如弹簧具有不同的结构形状(例如螺旋弹簧、扭转弹簧、气体压力弹簧等)。分别根据要存储的能量或蓄能器的结构，为加载而作用在蓄能器上的能量相对可以是较大的。尤其在较短的时间间隔内，在该时间间隔内对蓄能器进行加载，则可以出现蓄能器的较高的压力负荷。为了减少蓄能器的负荷并且提供长时间稳定的开关触点驱动装置，确保蓄能器持续保持相同的运动。通过蓄能器壳体可以引导蓄能器发生相对运动。尤其在加载和卸载时，可以由此增大加载速度和卸载速度，因为蓄能器的相对运动由蓄能器壳体导引。相应地，在加载和卸载时防止蓄能器折断或出现功能故障。尤其在根据笼子形状设计蓄能器壳体时，也可以阻止蓄能器折断。由此，例如即使出现功能故障、例如蓄能器断裂时通过蓄能器壳体提供一种对周围环境的机械保护以防断裂的蓄能器的影响。分别根据蓄能器的形状，可以支持或促进蓄能器的不同的加载运动和卸载运动，从而通过选择蓄能器壳体的形状、例如周长或长度，也可以改变蓄能器。由此，必要时可以使用更短或更长的弹簧以及不同结构形式的蓄能器等，其中，分别根据结构可以使用不同形式的蓄能器壳体。相应地，可以规定蓄能器壳体的模块化的结构，其中，蓄能器壳体可以作为传动装置的一部分例如法兰连接在传动箱上，从而以简单的方式方法可以进行蓄能器或蓄能器壳体的修改。传动箱也可以构成蓄能器壳体的部段(模块)。

有利地还可以规定，所述蓄能器壳体横向于所述蓄能器的相对运动具有接合部位。

通过将接合部位横向于蓄能器的相对运动布置，可以改变蓄能器壳体的尺寸或容量。由此，蓄能器壳体例如可以由模块组合而成，其中，在模块之间布置接合部位。相应地可行的是，根据需要，更大或更小的蓄能器可以被相同类型的蓄能器壳体包围，但是蓄能器壳体由不同的模块组合而成。根据蓄能器壳体的模块化的设计，可以使用相同的部件，以便不同类型的开关触点驱动装置设计有不同的开关容量

接合部位例如可以设计为在蓄能器壳体的不同的部段(模块)之间钝的接合点。但是也可以规定，例如通过材料接合的接合过程封闭接合部位或者跨接接合部位，以便附加地提高蓄能器壳体的稳定性。

有利地还可以规定，滑槽横向于接合部位，用于引导蓄能器的运动。

借助滑槽可以强制导引沿滑槽的轨道走向的运动。由此，例如通过确定形状的滑槽可以确保蓄能器相对运动。由此，蓄能器壳体可以用于引导/控制蓄能器壳体的相对运动。由于接合部位的横向布置，可以根据所使用的用于蓄能器壳体的模块的数量和/或形状改变相对运动。此外存在的可能性是，由于滑槽延伸经过接合部位，通过改变滑槽的不同的部段迫使在不同的模块中不同类型的运动形式。由此，以简单的方式可以实现蓄能器加载过程或卸载过程的机械设计。

有利地还可以规定，所述蓄能器壳体支承在传动箱的对应接触面上。

传动箱例如可以传动件，所述传动件使由蓄能器提供的能量转变或者将加载蓄能器所需的运动耦合到蓄能器中。通过使用传动箱的对应接触面作为用于蓄能器壳体的对应支座(支座)，一方面提供蓄能器相对于传动箱的定义的位置。此外，接合部位可以布置在蓄能器壳体和传动箱之间，滑槽横向于传动箱布置。传动箱可以作为蓄能器壳体的模块。

另外有利的设计方案可以规定，所述滑槽借助形状接合件在对应接触面中定心。

通过使用形状接合件，滑槽可以延伸经过接合部位并且也在接合部位的区域内通过滑槽确保足够的导引功能。相应地，例如可以通过对蓄能器壳体的各个模块彼此间的固定或者蓄能器壳体在传动箱上的固定，确保蓄能器和传动箱的定义的相对位置。借助形状接合件可以在接合部位的区域内确保蓄能器壳体的部件(模块)与另外的部件(例如另外的模块或传动箱)的互补的相互嵌合。

本发明所要解决的另外的技术问题是提供针对开关触点驱动装置的适合的应用。按照本发明提供一种电气开关设备，其具有第一和第二开关接触件，所述第一和第二开关接触件能够相对彼此运动，在此规定，为了在开关设备的开关接触件之间产生相对运动，使用按照前述实施方式之一的开关触点驱动装置。

开关设备用于对电流通路进行开关。为此，开关设备可以在电流通路中具有第一和第二开关接触件，其中，两个开关接触件相对彼此可运动。通过两个开关接触件的接触，可以在开关设备的电流通路中建立接通状态。通过开关接触件的相互分离，可以在电流通路中建立断开位置。通过耦连运动，可以实现开关接触件彼此间的相对运动。为了在开关接触件之间产生相对运动，将按照本发明的开关触点驱动装置配属于开关设备。开关触点驱动装置具有蓄能器，所述蓄能器是传动装置的一部分。蓄能器例如是弹簧形式的机械的蓄能器。通过加载蓄能器(例如压缩或扩张弹簧)可以在蓄能器中暂存能量。这具有的优点是，即使在外部供能故障时也存在自给自足的蓄能器，所述蓄能器为有限数量的开关操作、例如安全开关操作、如关闭提供能量。在开关时，从蓄能器提取能量并且以接触件彼此间相对运动的形式转变为动能。在此，蓄能器是传动装置的一部分。根据传动装置的设计方案，也可以提供多个蓄能器，其出于安全原因并联地作用或者也作用有不同的开关运动(例如用于接通运动的蓄能器、用于关断运动的蓄能器)。

根据电气开关设备的开关任务、例如功率开关、负荷开关、断路开关、接地开关、伺服接地开关的开关任务，可以改变所需的运动曲线。此外，根据开关接触件的应力水平或导电性能，对蓄能器中为了实施开关运动要维持的能量提出不同的要求。通过使用蓄能器壳体可以位置上固定蓄能器，其中，在模块化构造的蓄能器壳体中可以改变蓄能器的尺寸。由此，例如在使用具有不同数量螺距和相应不同的蓄能器容量的螺旋弹簧时可以简单地改变蓄能器壳体。

以下在附图中示意性地示出本发明的实施例并且进一步详细阐述。

在附图中：

图1示出开关触点驱动装置连同开关设备；

图2示出朝接合面观察的，如根据图1安装在开关触点驱动装置中的存储器壳体模块；和

图3示出备选的立体视图，其中，根据图2的接合面在此背对观察者。

图1示出开关触点驱动装置1，其通过轴3与电气开关设备2耦连。所述电气开关设备2例如是高压功率开关，该高压功率开关具有开关腔室，在开关腔室中第一开关接触件4相对于第二开关接触件5相对彼此移动地布置。两个开关接触件4、5是电流通路的一部分，所述电流通路借助电气开关设备2可以被接通和关断。为此，第一开关接触件4可移动地支承并且通过动力链与轴3相连。第二开关接触件5在该情况中例如位置固定地设计。此外，也可以使用电气开关设备2，其中，第一和第二开关接触件4、5均被驱动。开关接触件4、5的设计根据所选择的开关腔室可以发生变化。例如，开关腔室可以涉及真空开关管，在该真空开关管中开关接触件4、5相对彼此可移动，其中，开关接触件4、5例如作为轴向磁场触点迟钝地相互对接。但是备选地也可以规定，两个开关接触件4、5具有额定电流段和电弧段并且本身布置在电绝缘的流体内。在此，开关接触件4、5的额定电流段通过电弧段防止例如由于开关电弧所导致的强烈的烧损。

开关触点驱动装置1具有传动箱6。所述传动箱6在此例如以块的形式或由多个外壳构成，以便传动件相对彼此定位。传动箱6为此具有力成型元件、如多个轴，在轴上例如支承有多个齿轮和耦连件，所述多个齿轮和耦连件相互作用连接，以便在传动器内部进行力成型。力成型元件最终与轴3相连，通过轴3将驱动运动传递至相对彼此可运动的开关接触件4、5中的至少一个。

为了在开关接触件4、5之间产生相对运动，开关触点驱动装置1具有第一蓄能器7和第二蓄能器8。两个蓄能器7、8分别布置在第一蓄能器壳体9和第二蓄能器壳体10内。两个蓄能器7、8在此设计为螺旋弹簧，为了存储能量压缩螺旋弹簧，并且为了输出暂存的能量而使其扩张。第一蓄能器壳体9包围第一蓄能器7。第二蓄能器壳体10包围第二蓄能器8。在此，蓄能器7、8相对于其螺旋轴线在外周侧被相应的蓄能器壳体9、10包围。第二蓄能器壳体10与传动箱6相连并且一体式地成型。例如在铸件的情况下，第二蓄能器壳体10一体式地铸造。

在此规定，出于安全原因直接加载第二蓄能器8，其中，暂存在第二蓄能器8中的能量被输出，以便间接地加载第一蓄能器7。由此允许从第二蓄能器8对第一蓄能器7进行“再加载”。这提高了开关触点驱动装置的可靠性，使得除了开始操作开关(开/关)以外(这来自第一蓄能器7的能量存储)，还可以由暂存在第二蓄能器8中的能量储备来对第一蓄能器7进行再张紧或再加载。由此可能的是，额外地提高电气开关设备2的开关接触件4、5的自给式实施的开关操作的数量。

第一蓄能器7和第二蓄能器8的压缩通过相应蓄能器7、8的自由端部朝向支座的运动实现，所述支座通过传动箱6的对应接触面构成。为了实施运动，分别有连杆11a、11b与相应的蓄能器7、8的自由端部相连。连杆11a、11b在此穿过第一和第二蓄能器7、8的螺纹朝支座的方向延伸，也就是朝传动箱6的方向延伸。在那里，连杆相应地与传动装置的另外的力成型元件相连，从而根据需要通过相应的连杆11a、11b进行张紧和放松并因此通过连杆11a、11b进行用于张紧蓄能器7、8的运动的耦入或者能量的提取。在第二蓄能器壳体10中在外周侧彼此径向对置地分别布置有滑槽12。所述滑槽12分别线性延伸地定向，其中，所述滑槽12分别通过滑块13被接触，所述滑块伸入相应的滑槽12中。所述滑块13支承在轴上，所述轴与连杆11b相连，使得连杆11b的运动以及随之产生的第二蓄能器8的相对运动通过滑块13在滑槽12内的接触被控制。由此能够沿第二蓄能器8的线性方向、也就是沿螺纹方向对第二蓄能器进行压缩或扩张。通过滑块13在滑槽12内的位置形成第二蓄能器8的加载状态。相应地，在滑槽12的相应的区域内布置加载标记或卸载标记14a、14b。

为了构造第一蓄能器7的第一蓄能器壳体9，选择备选的实施变形方案。在此规定第一蓄能器壳体9的模块化的结构，方法是使用第一模块15。第一模块15在图2和3中立体地详细示出。在此，第一蓄能器壳体9具有唯一的第一模块15。第一模块15与传动箱6相连，所述传动箱构成第一蓄能器壳体9的一个部段(模块)。在与通过传动箱6提供的第一蓄能器壳体9的部段以及第一模块15的共同作用下，构成第一蓄能器壳体9。在此，第一模块15借助突伸穿过固定板17的销栓16角度固定地与传动箱6相连。第一蓄能器壳体9具有另外的滑槽18。另外的滑槽18具有线性延伸段并且基本上与第二蓄能器壳体10的滑槽12平行地定向。另外的滑槽18在此由第一模块15和传动箱6的部段构成，第一模块15安设在传动箱的所述部段上。由此，另外的滑槽18横向于接合部位19，所述接合部位布置在第一模块15的接合面21与传动箱6的接合面之间，所述传动箱构成第一蓄能器壳体9的部段。

备选地也可以规定，第一蓄能器壳体9的部段不铸造在传动箱6上而设计成单独的模块的形式，该单独的模块与传动箱6相应地通过销栓连接。由此可以根据需要，根据相互连接的模块的轴向的延伸量或数量，为第一蓄能器7构造更短或更长的蓄能器壳体9。相应地，为了构成第一蓄能器7可以使用构造更短或更长的蓄能器弹簧。为了保证第一蓄能器壳体9的机械稳定性，另外的滑槽18的相应的部段在第一模块15的区域内被U形钩20跨接，使得另外的滑块13a可以分别伸入到相应的滑槽18内并且能够导引穿过另外的滑槽18。在另外的滑块13a和加载标记/卸载标记14a、14b的功能方面，作为必要的修正而构造第二蓄能器壳体10。

根据图2和3进一步阐述用于第一蓄能器壳体9的第一模块15的结构。在图2中接合面21朝向观察者，接合部位19在接合面上延伸。凸肩22在接合面21中或者从接合面21向外突出，所述凸肩构成形状互补的配合件。所述凸肩22可以伸入例如另外的模块或传动箱6的与接合面21对应相同构造的对应接触面(例如接合面)中，使得在接合部位19的区域内形成针对凹槽18的稳定的过渡。通过固定板17可以将第一模块15销栓连接在例如传动箱6上。此外，第一蓄能器壳体9的第一模块15的外周上还设有另外的铸件23，通过该铸件例如可以实现信号开关的固定或者用于信号开关的驱动元件的导引。为了导引驱动元件、例如推杆，在另外的铸件23之一中可以例如布置槽形的凹陷，用于信号开关的推杆能够在凹陷中纵向导引。

在图3中示出第一蓄能器壳体9的第一模块15的自由端部(参见图1)。在图2中朝向观察者的接合面21在图3中背对观察者。作为固定板17内的凹陷的补充，还可以将第一模块15的壁段优选装入沿滑槽18延伸的凹陷内，在该凹陷中可以定位例如另外的固定件。

Claims (6)

1.一种用于电气开关设备(2)的开关触点驱动装置(1)，其具有具备蓄能器(7、8)的传动装置，其特征在于，所述蓄能器(7、8)被蓄能器壳体(9、10)包围，所述蓄能器壳体(9、10)由模块组成并且横向于所述蓄能器(7、8)的相对运动具有接合部位(19)，其中，在所述模块之间布置有接合部位(19)，并且滑槽(18)横向于接合部位(19)，以便引导蓄能器(7、8)的运动。

2.按照权利要求1所述的开关触点驱动装置，其特征在于，所述蓄能器壳体(9、10)引导所述蓄能器(7、8)的相对运动。

3.按照权利要求2所述的开关触点驱动装置，其特征在于，所述蓄能器壳体(9、10)引导所述蓄能器(7、8)的变形。

4.按照权利要求1或2所述的开关触点驱动装置，其特征在于，所述蓄能器壳体(9、10)支承在传动箱(6)的对应接触面上。

5.按照权利要求4所述的开关触点驱动装置，其特征在于，所述滑槽(18)借助形状接合件(22)在对应接触面中定心。

6.一种电气开关设备(2)，具有第一和第二开关接触件(4、5)，所述第一和第二开关接触件能够相对彼此运动，其特征在于，具有按照权利要求1至5之一所述的开关触点驱动装置(1)，用于在开关设备的开关接触件(4、5)之间产生相对运动。

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