CN1163934C - 带低压辅助释放器的开关装置 - Google Patents

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Abstract

一种带低压辅助释放器的开关装置，为了在结构简化的同时使操纵力小。按照本发明，使操纵件(1)与开关装置的开关锁之间实现固定连接，这样，操纵件(1)的全部运动行程就被传给开关锁。此操纵件(1)设有滑环轮廓(17)，通过它释放低压辅助开关。

Description

带低压辅助释放器 的开关装置
本发明涉及一种带开关锁用于断开和闭合主触点的开关装置，它带有一超前的低压辅助开关和一操纵件，该操纵件用于驱动开关锁并用于闭合低压辅助释放器，该低压辅助释放器在通过开关锁实施接通过程前超前地将一根属于开关锁的棘爪杆运动到它的闭合位置。
此类开关装置长期以来由电子工业的企业销售。低压辅助开关连接在本来的开关装置上，以便在使用功率开关时即使发生电压中断或电压过低也全面保护电动机或设备。低压辅助开关原则上是一电磁铁，它克服一断开弹簧力工作。在存在电压时该断开弹簧预紧，并能通过一卡爪使开关装置的开关锁闩锁。在电压中断时，断开弹簧以存储在其中的弹簧能量借助于卡爪脱开开关锁的闩锁，以及开关装置断开电路。用于预紧断开弹簧的电流的接通通过电磁铁实现，也就是说借助于超前的低压辅助开关来实现。在这种情况下，在辅助开关触点的闭合与开关装置通过开关锁的原本的接通过程之间，提出了在时间上协调一致的问题。在电压中断以及在开关装置处于断开状态时，开关锁的闩锁处于脱开状态。因此在接通过程中首先必须使低压辅助开关的触点闭合，由此回移开关卡爪以及使开关锁的中间杆能完全闩锁在棘爪杆上。这意味着，在开关装置实施真正的接通过程处于接通位置前，中间杆只能卡在闭合的棘爪杆上。
为此所需要的低压辅助开关的超前，迄今通过操纵件例如摇杆或手柄驱动装置的空行程来实现。在这种情况下开关装置的操纵件在其运动行程的第一部分中只是作用在低压辅助开关的闭合机构上。只有在此触点闭合并因而可闩锁性得到保证时，在开关锁机构中的接合凸块才被啮合并将开关锁机构接通处于接通状态。
在DE 19526591A1中公开了一种电气开关，它有一主电流路径和一具有分隔点的副电流路径。借助一开关杆既可操纵电气开关的开关锁又可操纵主触点和副触点。在开关锁内作用有一断开弹簧和一拉伸弹簧，它们的弹簧力被如此优化，即可将断开弹簧的弹簧力选择得较弱，因为在开路触点闭合的情况下它得到拉伸弹簧的支持。在开路触点断开时，断开弹簧只须克服开路触点处的摩擦力以及还要克服比较小的主触点力。
由DE 9206137U1可了解到一种带开关锁的功率开关，其中，断开弹簧的作用线根据开关位置可被改变。因此做到，在断开位置在力臂大的情况下产生大的转矩，而在接通位置在力臂小的情况下在开关锁的开关轴上作用一个较小的转矩。
本发明的目的是创造一种前言所述类型的开关装置，其中，低压辅助释放器的工作过程及紧接着的开关锁的闩锁可以简单的方式实现。
本发明的目的是这样来实现的，即，开关锁具有一个与操纵件在工作上连接起来的包括一根闩锁在棘爪杆上的中间杆的杠杆机构，以及有第一和第二个作用在中间杆上的弹簧力，作用在中间杆上的两个弹簧力的总和在操纵件的第一个操纵阶段将中间杆固持在一止挡上，在该第一个操纵阶段超前的低压辅助开关被闭合，以及，在接着的第二个操纵阶段将中间杆从止挡上移开使之处于在棘爪杆上的闩锁位置。
此外有利的是，开关锁具有一根与操纵杆在工作上连接起来的控制杆、一个作用在该控制杆上的拉伸弹簧、一根通过拉伸弹簧的力传递可改变其位置的曲杆、以及一根布置在曲杆与棘爪之间的中间杆，在断开位置，该中间杆通过一补偿弹簧固持在止挡上处于这样一个位置，使得它在接通过程中在棘爪杆运动到其闭合位置后，通过开关锁机构从止挡移开并移到在棘爪杆上的闩锁位置。这意味着补偿弹簧的一种迄今未知的附加功能，在类似的开关锁中补偿弹簧通常只用来减小中间杆在棘爪杆上的接合力。在本发明的情况下杠杆比应选择为，借助于此补偿弹簧既减小接合力又能达到低压辅助开关的超前。
本发明一项有利的设计在于，操纵件与开关锁之间形成固定连接，因此在为接通过程操纵时，操纵件的全部运动行程传给开关锁。此外，这样设计的优点是，传力链不必被空行程断开并可以取消为此所需的复杂的机构。
为了驱动，按有利的方式用一手柄作为操纵件。
另一种有利的实施形式在于，在操纵件第一个转角α后低压辅助开关闭合，在第二个较大的转角β时中间杆置于现在闭合的棘爪杆上的闩锁位置上。以此方式保证所需要的超前。
若补偿弹簧设计为扭转弹簧，则因而可以减少对空间的需求并达到所要求的弹簧刚度。
本发明另一项有利的设计在于，操纵件设有滑环轮廓，在操纵时它旋转一转向杆，该转向杆脱开低压辅助开关的闭合。这意味着在操纵件与低压辅助开关的辅助触点之间是一种特别简单和经济的有效连接方式。
下面借助于附图进一步说明本发明的实施例，附图中：
图1为处于断开位置的本发明开关设备带有旋转驱动机构的开关锁的立体视图；
图2为图1所示带有低压辅助开关释放机构的开关锁的透视图；
图3，图4分别为闩锁在断开位置和接通位置的开关锁的工作原理图。
图1表示具有旋转杆驱动装置的开关装置的开关锁处于断开位置，它设计有一手柄1作为操纵件。此开关锁的组成部件主要包括控制杆2、曲杆3、中间杆4、带闩锁凸块6的棘爪杆5、拉伸弹簧7和两块鱼尾板8、9。手柄1通过齿段10和与之齿啮合的驱动杆11与控制杆2直接地亦即无空行程地在工作上连接起来。拉伸弹簧7借助其一端悬挂在可旋转地支承着的控制杆2上，以其另一端与鱼尾板8和9一起悬挂在铰接点12上。此外，鱼尾板8可旋转地固定在曲杆3上，曲杆3支承在中间杆4上。中间杆4受此处设计为扭转弹簧的补偿弹簧13的力作用被拉到挡靠在此图中没有表示的止挡上。补偿弹簧13的弹簧力应设计为，尽管引入有转矩15或16但中间杆4仍能保持挡靠在止挡14上(见图3)。
图2结合开关锁表示低压辅助开关的释放机构。与手柄1连接的齿段10在其下侧具有滑环轮廓17。在操纵手柄1时它转动转向杆18，通过转向杆使超前低压辅助开关的触点19闭合。断开弹簧20和连接在断开弹簧上的滑移件21属于低压辅助开关，滑移件21作用在开关装置的开关卡爪22上。开关卡爪22与图1所示的释放轴23为了解除开关锁的闩锁而连接起来。
图3表示开关锁机构结合低压辅助开关在断开位置的作用原理。通过拉伸弹簧7和与之在铰接点12处连接的鱼尾板8在曲杆3上基于较短的力臂25施加了一个小的转矩15。因此作用在中间杆4上的转矩16也较小，从而使中间杆在补偿弹簧13的弹簧力作用下靠在止挡14上。与此同时低压辅助开关的触点19处于断开位置，在此位置，在低压辅助开关的电磁铁无作用的情况下，断开弹簧20将棘爪杆5保持在其脱开位置。
在接通时，控制杆2通过旋转手柄1向接通方向Ein运动(见图4)，并在此情况下闭合在图中未示出的开关装置主触点。与此同时，在齿段10上的滑环轮廓17操纵超前的低压辅助开关。在第一个约30°的转角α后，低压辅助开关的触点19(见图1、2)闭合，所以在低压辅助开关内的断开弹簧20在现有的电压下张紧。开关卡爪22因此回移，棘爪杆5也运动到它的闭合位置，在此位置中间杆4被锁止。由于开关装置触点压缩弹簧的反压力24和由于拉伸弹簧7减小了的力臂，同时使铰接点12向下旋转。此时，作用在曲杆3上的力臂25增大，所以转矩15、16随转角增加而增大。在第二个约45°转角β时，转矩16大于由补偿弹簧13在中间杆4上作用的转矩26。中间杆4靠放在棘爪杆5的闩锁凸块6上并支承在那里。在手柄1进一步旋转时开关进入接通位置。
因为低压辅助开关的触点19在30°时已闭合而中间杆4在45°时才停靠，所以由于此转角差留有足够的时间，以便使棘爪杆5在现有电压下闭合或在低压下保持断开。在由于低压使棘爪杆5仍脱开的情况下，向前，亦即从止挡14转开的中间杆4便给予曲杆3以自由，以及开关装置过渡到释放状态。
以此方式保证中间杆4在低压辅助开关闭合前不运动。也就是说，在这种情况下开关装置在额定电压时不可能再闩锁，因为中间杆4已经在闩锁凸块6旁滑过去了。
虽然参照在附图中表示的实施例说明了本发明，但应当考虑到这样做并非有意将本发明仅限于所表示的实施形式，而应包括所有可能的变化、修改和等效的结构，只要它们被权利要求书的内容所覆盖。

Claims (7)

1.一种带有开关锁用于断开和闭合主触点的开关装置，它具有一超前的低压辅助开关和一操纵件(1)，该操纵件用于驱动开关锁和用于闭合低压辅助开关，低压辅助开关在通过开关锁实施接通过程前，超前地将一根属于开关锁的棘爪杆(5)运动到它的闭合位置，其特征在于：该开关锁具有一个与操纵件(1)在工作上连接起来的包括一根闩锁在棘爪杆上的中间杆(4)的杠杆机构(3、4、8、9)，以及有第一个弹簧力(7)和第二个作用在中间杆(4)上的弹簧力(13)，作用在中间杆(4)上的两个弹簧力(7、13)的总和在操纵件的第一个操纵阶段将中间杆固持在一止挡(14)上，在该第一个操纵阶段超前的低压辅助开关被闭合，以及，在接着的第二个操纵阶段将中间杆(4)从止挡(14)移开使之处于在棘爪杆(5)上的闩锁位置。
2.按照权利要求1所述的开关装置，其特征在于：所述开关锁具有一根与操纵件(1)在工作上连接起来的控制杆(2)、一个作用在控制杆上的弹簧(7)、一根通过弹簧(7)的传力可改变其位置的曲杆(3)、以及一根布置在曲杆(3)与棘爪杆(5)之间的中间杆(4)，在断开位置，该中间杆通过补偿弹簧(13)固持在止挡(14)上处于这样一个位置，即，它在接通过程中在棘爪杆(5)运动到其闭合位置后，通过开关锁机构从止挡上移开并移到在棘爪杆(5)上的闩锁位置。
3.按照权利要求1或2所述的开关装置，其特征在于：所述操纵件(1)与开关锁之间形成固定连接，因此在为接通过程操纵时，操纵件(1)的全部运动行程传给开关锁。
4.按照权利要求1或2所述的开关装置，其特征在于：为了驱动用手柄(1)作为操纵件。
5.按照权利要求1或2所述的开关装置，其特征在于：在操纵件(1)第一个转角α后低压辅助开关闭合，在第二个较大的转角β时中间杆(4)置于在棘爪杆(5)上的闩锁位置。
6.按照权利要求1或2所述的开关装置，其特征在于：所述补偿弹簧设计为扭转弹簧(130。
7.按照权利要求1或2所述的开关装置，其特征在于：所述操纵件(1)设有滑环轮廓(17)，在操纵时它旋转一转向杆(18)，该转向杆然后脱开低压辅助开关的闭合。
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