CN1174448C - 具有电气开关装置和缆索联锁装置的设备 - Google Patents

Abstract

一种设备包括电气开关装置(10)，该装置的可动件借助传动缆索(38)与入口门等装置联锁。该缆索包括柔性护套和能在护套中滑动的芯线。护套和芯线的端部用固定件固定到该装置的固定件(24)和可动件(30)上。固定件包括与缆索的相应部位一起作用的端件(124)、容纳端件的壳件(116)和有死点通道(120、122)的锁定装置。在锁定装置在沿插入方向施加的力小于插入力阈值时，阻止端件插入壳件中； 而在所施加的力大于插入力阈值时，端件能插入壳件中。

Description

具有电气开关装置和 缆索联锁装置的设备

技术领域

本发明涉及一种包括电气开关装置和设计用来将该装置与外部机构联锁的传动缆索的设备。特别是，本发明涉及一种将一传动缆索相对于一电气开关装置固定的装置。

背景技术

带护套的缆索一般用来将两个诸如断路器的开关装置实行联锁(如美国专利文件US 5726401A所说明的)；或者在一开关装置与一外部装置之间(例如一断路器与一电气柜的入口门之间)实行联锁(如美国专利文件US4405844A所说明的)；或者是为了获得机械遥控，如欧洲专利文件EP0183931A所说明的。这些缆索传统上包括一柔性的外护套，一芯线可在其内滑动。所述柔性护套，除了它的机械防护功能以外，还有一个优点是，一旦护套被固定，尽管芯线在其内滑动，多多少少仍保持住它的形状，而且允许有很大的定位自由度。带护套的缆索优于其它传动装置(例如连杆或皮带)之处在于，在进行安装时，现场上可以适应它们的长度和形状，给予待连接的电气装置以较大的相对定位的自由度。

为了在一电气设备的两个可动件之间安装一带护套的传动缆索，必须将该护套的第一端部相对于所述电气设备中邻近待连接的第一可动件的一固定件紧固；并必须将该护套的另一端部相对于所述电气设备中邻近待连接的第二可动件的一固定件紧固；以及将该芯线的两端分别相对于待连接的第一和第二可动件紧固，操作的次序可按所采用的安装技术而改变。

由于安装是通过多个螺蚊杆和螺母进行的，因此组装通常需要进行一次或多次的拧紧操作，具体地，如上面已经提到的美国专利文件US5726401A所示。所以组装操作相对费时而乏味。由于电气开关装置往往在框架或电气柜中的空间受限，在待连接的可动件周围所能获得的接近零件的空间极其有限，使组装甚至成为更精细的工作。

发明内容

因此，本发明的目的是简化传动的组装工作，它是通过在包括至少一个电气开关装置的设备中各种元件之间带护套的缆索来实现的，而不增加该设备的总体尺寸。这一目的还使这种组装更快速，尽管在小的工作空间中，也能进行组装。

这些目的是通过包括至少一个电气开关装置和一传动缆索的设备来实现的，所述缆索设计用来将该电气开关装置的一可动件与该装置外的一机构进行联锁。该电气开关装置包括一框架，所述传动缆索包括一柔性的护套和一可在该护套内滑动的芯线。该柔性护套包括构成缆索第一部的一端部，该端部通过第一固定件相对于该电气开关装置的框架固定。所述芯线包括构成缆索第二部的所述护套外的端部，该端部通过第二固定件与第一可动件固定。至少其中一个固定件包括与缆索相应部位一起作用的端件、一设计用来容纳该端件的壳件和具有死点通道的锁定装置。该锁定装置设计用来，当在插入方向施加在该锁定装置上的力小于一插入力阈值时，阻止该端件插入壳件；以及当在插入方向施加在该锁定装置上的力大于该插入力阈值时，使该端件插入。装配工为了将该端件插入到它的壳件中，只须在该端件上施加足够的力。由于消除了拧紧的操作，从而只需用一只手即可进行组装，无须大的工作空间。此外，由于要通过所述死点，因而在用任何视力检查以前给于装配工以一个固定结合的触觉。所述联锁装置可以是任何一种类型：例如开关装置的入口门、其它电气开关装置或者机械遥控器件。该电气开关装置可以装入或撤出。

作为最佳方案，当在拔出方向施加在该锁定装置上的力小于拔出力阈值时，所述锁定装置能阻止所述端件从所述壳件中拔出；而当在拔出方向施加在该锁定装置上的力大于拔出力阈值时，能将该端件从该壳件中拔出。于是就有可能以与组装相同的简易和快捷方式进行拆卸。

根据本发明的一个实施例，所述壳件是由一支承件的两个平行的凸缘中所制成的两个凹口形成的。

所述锁定装置最好包括一锁定件和一弹性复位件。该锁定件可取允许所述端件插入所述壳件中的松开位置和防止所述端件从所述壳件中拔出的锁定位置；该弹性复位件将该锁定件迫向它的锁定位置。所述端件与该弹性复位件以这种方式一起作用：当该端件强制被插入该壳件时，该锁定件被弹性地移开，而到它的松开位置。于是，可按特别简易的方式获得死点通道的锁定。而且也可以这种方式简易布置该弹性复位器与该端件一起作用：当端件强制地从该壳件拔出时，该锁定件被弹性地移开而到它的松开位置。

作为较为有利的方案，该弹性复位件是直接作用在该端件上的弹簧。根据一最佳实施例，该弹簧配备有第一斜段和第二斜段，其形状为：当该端件插入时，第一斜段能与该端件一起作用而移开该弹性复位件；第二斜段设计用来与该端件一起作用，以保持该端件定位在它的壳件中。第二斜段是：当执行端件的拔出时，它能与该端件一起作用以移开该弹性复位件。第一和第二斜段的形状是：拔出力阈值小于插入力阈值。

上述固定件可用来将芯线与所述电气装置的可动件固定。它也可试图用来将所述护套相对于该装置的框架固定。上述第一和第二器件最好各自包括一与所述缆索的相应部位一起作用的端件、一设计用来容纳该端件的壳件和一具有死点通道的锁定装置，该死点通道当在插入方向施加在该锁定装置上的力小于插入力阈值时，阻止该端件插入该壳件中；而当在插入方向施加在该锁定装置上的力大于插入力阈值时，使该端件插入该壳件中。

附图说明

本发明其它优点和特征将通过本发明下面两个实施例变得更加清晰明显，给出的两个实施例是两个不受限制的案例，并表现在诸附图中，其中：

图1为本发明第一实施例之设备的立体图，该设备包括配备有用缆索进行传动的支承板的开关装置。

图2为图1中所述支承板的立体图；

图3至图5为图1中用缆索进行传动时处于各种不同位置的示意图；

图6为配备有固定件的缆索示意图；

图7为本发明第二实施例之设备示意图，该设备包括用缆索进行传动的两个相互连接的开关装置。

具体实施方式

请参阅图1和图2，一断路器10包括带侧凸缘14的箱体12，通过该凸缘14，可从外部接近杠杆16、18。杠杆16直接与装置的一开关杆(未在图中表示)连接，它的自由端配备有一销子20，销子20的位置反映该开关杆的位置，从而也反映该断路器两电极的开启和闭合。杠杆18是一个控制开关杆的驱动机构锁紧的控制杠杆，它的自由端配备一销子22，该销子22可取反映该驱动机构状态的锁紧位置，在锁紧位置中，该机构不作用在开关杆上，使断路器重新闭合。从而断路器的两电极锁定在开启位置；以及该销子22也可取一松开位置，在该松开位置，杠杆18不会与驱动机构发生干涉，从而能够借助于一控制器件(未图示)开启或闭合断路器的两电极。此外，杠杆18从它的松开位置移动到它的锁紧位置时，作用在一使断路器两电极开启的脱扣闩上。杠杆18和它在开关杆驱动机构上的作用在申请号为9805120的法国专利申请中有更详细的描述，有关上述说明，该专利可作参考。

一支承板24通过三个支脚26与所述凸缘14固定，支承两个传动杠杆30、32。该传动杠杆30包括一作用在所述销子20上的叉臂34和一通过缆索38与一传动装置连接的杠杆臂36。与此类似，传动杠杆32包括一作用在所述销子22上的杠杆臂40和通过缆索44与一传动装置连接的杠杆臂42。

所述断路器10装在通过入口门50关闭的电气柜中，如图3、图4、图5所示。包括一与所述入口门50的面板紧固的门扣54的锁紧件52，一枢接闩56插入该门扣54中，使得该入口门50关闭。该门的面板包括一可接近该门扣54的孔58。所述枢接闩56通过一拉簧64与一杠杆62的杠杆臂60连接。杠杆62和枢接闩56具有公共的几何枢转轴，该轴相对于一基板66固定，而基板66与入口门50的框架紧固。此外，一插入杠杆70包括一杠杆臂72，它围绕布置在所述基板66边缘附近的一轴枢转，从而，当门关闭时，杠杆臂72的自由端设置在入口门面板的路径上。杠杆30、32、62、70分别受到复位扭簧74、76、78、80的作用力。

两根缆索38、44虽然有不同的功能和长度，但具有相同结构和相同的固定件，从而对其中一根缆索的描述足以立即换位到另一根缆索上。图6所示纵截面的缆索38包括一用柔性合成材料制成的管状护套82，用作芯线86在该护套82中轴向滑动的导向。该芯线86具有相对的柔性，故只能在拉力作用下工作。缆索的芯线86在它每一端的一侧包括一芯线段88，它在护套82的外部延伸，并配备一闩锁端件90。该端件90由处于中间部位的圆柱体92所形成，直径更小的曲柄销94在其两端延伸出来。该中间部位的圆柱体92配备有直径方向的孔，允许芯线86的自由端通过，并在垂直于直径方向的孔上具有径向带锥度的孔98，向外开口，进入直径方向的孔中，可使夹紧螺钉100拧入孔98内(如图1所示)，将芯线相对于端件90紧固。

所述杠杆30的自由端由两个平行的凸缘102所形成，每一个凸缘包括一构成轴承的凹口104，容纳相应的端件的曲柄销94。一能变形的弹性闸板106(图3、图4、图5中可见)与杠杆30固定。它包括一V型端部，构成了两个斜段108、109，在未装上端件90以前，占据两个凸缘102之间留给端件90空间的一部分。杠杆32、62和70与杠杆30的结构相同。

所述缆索38的护套82通过它的两个端部分别与所述设备的两个零件固定。提供两个相同的U型支承件110来实施这种固定，每一个支承件包括两个平行的凸缘112和两个固定凸耳114。每一个凸缘112包括一凹口116、118，凹口的底部构成一壳件，凹口116比另一个窄。一弹性闸板120布置在两凸缘112之间，它的自由端弯曲成V型，形成两个斜面122、123。所述护套在其端部配备有管状圆柱形端件124，每一个端件124具有定位槽126。这些端件包括一具有与护套相同外径的凹穴，它由一较小直径的孔延伸而成，形成了所述护套82轴向端的止动面，并包括所述芯线86的一通路孔。在未装所述端件124之前，所述弹性闸板120的V型端占据两凸缘112之间留给该端件124的空间的一部分。

缆索按下述方式完成安装：

装配工首先在工作台上将缆索30切割成所要求的长度，并配制好芯线端件90和护套端件124。护套端件124首先分别结合在护套82的两端上，然后，芯线86的各端结合在端件90的直径孔内，并用螺钉100拧紧而紧固。

上述操作一旦完成，装配工将护套端件124在垂直于该端件124的径向插入U型支承件110的两个凹口116、118中，定位槽126与较窄的凹口116一起作用。所述弹性闸板120的斜面122与端件124接触，弹性闸板是能变形的。V型端部122的圆角顶端构成一死点，越过该死点后，斜面123将端件124推入凹口116、118底部所形成的壳件中。

以类似的方式，两曲柄销94插入凹口104中，压在圆柱件92上，该圆柱件92与V型弹性闸板106的斜段108一起作用，从而该斜段被移开，使端件90插入到作为壳件的凹口104的底部。在这个位置上，弹性闸板106的V型弹簧第二斜段109与端件90的中间圆柱件92一起作用，使端件保持在壳件中。

为了通过弹性闸板106和120的死点，要求插入力超过其阈值，这给装配工在插入端件90时以触觉的指示。以与插入相反的方式，拔出端件90。但是，弹性闸板106和120的形状和结构是：拔出端件所需最小的力大于其插入时最小的力。根据另一个替换的实施例(未图示)，弹簧的自由端在弹性闸板V型部的后面延伸，从而形成一尾端，可借助诸如螺丝刀一类的工具接近该尾端。装配工只须简易地加压于螺钉，迫使弹簧移开，缆索即可抽出。

以相同的方式完成对缆索38和44两端的组装工作。

装配好的装置按以下的方式进行操作：

扭簧74、76、78、80均在使芯线始终保持绷紧状态的方向分别作用于杠杆30、32、62、70。弹簧80的扭力大于弹簧76的扭力，从而使杠杆70为主，杠杆32为从。就缆索38而言，弹簧74、78具有相同的功率。传动杠杆30(由开关杆的位置来控制)为主动杠杆，为杠杆62为从动杠杆。

传动杠杆30在图3所示的位置反映开关杆的开启位置。入口门50开启时，由于弹簧80的扭力超过弹簧76的扭力，因而杠杆70处于图3所示的位置。所以，断路器开关杆的驱动机构处于锁定位置，以及驱动机构只能作用于该开关杆。当进入门50重新关闭于图4所示的位置，并通过主锁定闩(未图示)保持在此位置时，杠杆70由门板50推回，从而，杠杆32由于它本身扭簧76的扭力，取图4所示的松开位置。然后，便可以促动驱动机构，并重新闭合开关装置。如果通过外部器件(未描述过)给出开关装置的闭合命令，开关杆枢转，并驱动传动杠杆30至图5所示的位置。缆索38的芯线86将这种运动传给位于图5所示位置的杠杆62。前述的枢接闩56由拉簧64拉动，结合在门扣54中，并将入口门50锁定，从而，只要断路器的两电极处于闭合状态，入口门便仍维持锁定位置。通过把一工具插入进孔58，克服拉簧64的拉力而移去枢接闩56，便仍有可能骗过安全装置，而杠杆62仍保持不动。

传动缆索38就是这样实现断路器杠杆30与入口门机构杠杆62之间联锁的，其中，以杠杆30为主动杠杆，而以杠杆62为从动杠杆。传动缆索44在断路器杠杆32与入口门机构杠杆70之间实现平行联锁，其中，杠杆70为主动杠杆，而杠杆32为从动杠杆。这两种联锁的组合获得断路器10与入口门50之间的联锁。

本发明第二个实施例由图7加以说明，该图简要表示两块相同的支承板24a和24b，支承板24a和24b分别由断路器10a和10b支承着，并由本发明的两个联锁的缆索138、144相互连接。与第一实施例相类似，采用对应于第一实施例零件相同的标号，加上字母a用于第一断路器；加上字母b用于第二断路器。缆索138包括保护芯线186的护套182，它将传动杠杆30a与传动杠杆32b连接；而缆索144将杠杆32a与杠杆30b连接。弹簧76a、76b和74a、74b均是相同的。在图7所示的位置中，两个断路器10a和10b开启，并有可能无差别地关闭其中的一个。如果开关装置10a关闭，则杠杆30a反时针方向枢转，并开启开关装置10b。只要断路器10a关闭，由于杠杆32b的位置，断路器10b仍锁定在开启位置。以完全相同的方式，当断路器10b从图7位置至关闭位置时，由于杠杆30b将杠杆32a移动到锁定位置，即防止断路器10a的驱动机构作用在该断路器开关杆上的位置，故断路器10a便锁定在开启位置上。如此获得的综合性联锁使得一个断路器的闭合服从于另一个断路器的开启。两个断路不可能同时处于闭合位置。

自然，本发明不限于上述两个实施例。弹性闸板106和120可用其它任何型式合适的柔性器件来替换。例如，可以想到变形件包括一弹簧作用下的刚性紧固闩。也可以想到护套端件的外圆柱形壁可弹性变形，与瓶颈形式的槽一起作用，在该槽的底部形成壳件，具有与非要求的端件相同的尺寸；并通过比端件直径窄的颈部与进入开口连接。

所述护套支承件的U型结构具有两个平行的凸缘，两个凸缘分别配备有槽，与构成端件的圆柱体一起作用。该U型结构可倒置，采用备配有两个凸耳(每一个凸耳包括一槽)的护套端件，该端件结合在一圆柱形支承件上，而该支承件与电气断路器装置的框架紧固。此外，也可以只提供一个凸缘，给出一个槽，它的两个边缘与护套的端件的环形槽一起作用，该环形槽的深度比上述实例中的槽更深，以便限制护套的枢转。

上述诸缆索的固定不仅可应用于电气开关装置与入口门之间的联锁，或者数个开关装置之间的联锁，而且也可应用于开关装置与机械式遥控之间的联锁。

联锁不仅可用于断路器的联锁，而且可用于具有相同尺寸约束的其它任何型式的电气开关装置。

Claims (11)

1.一种包括至少一个电气开关装置(10；10a)和一根传动缆索(38；138)的设备，所述缆索设计用来将开关装置的可动件(30；30a)与开关装置外部的一机构(62；32b)联锁，所述电气开关装置包括一框架，所述传动缆索包括一柔性护套(82；182)和一能在该护套内滑动的芯线(86；186)，所述柔性护套包括一构成所述缆索第一部的的端部，该端部通过第一固定件相对于电气开关装置的框架固定，所述芯线包括在护套外部构成缆索第二部的端部，该端部通过第二固定件与第一可动件(30；30a)固定，其特征在于，至少一个固定件包括与所述缆索相应的部位一起作用的端件(90；124)、设计用来容纳所述端件的壳件(104；116，118)、以及具有死点通道的锁定装置，该锁定装置设计用来在所述端件插入方向施加在所述锁定装置上的力小于插入力阈值时，阻止所述端件插入所述壳件中，而在插入方向施加在所述锁定装置上的力大于插入力阈值时，允许所述端件插入所述壳件中。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述锁定装置(106；120)设计用来当在一拔出方向施加在该锁定装置上的力小于拔出力的阈值时，阻止所述端件从所述壳件(104；116；118)中拔出；而当在一拔出方向施加在该锁定装置的力小于该拔出力的阈值时，可使该端件从该壳件中拔出。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述壳件(104)由第一可动件(30)的两个平行凸缘(102)中制成的两个凹口(104)形成。

4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述壳件(116；118)由一支承件(110)的两个平行凸缘(112)中制成的两个凹口(116；118)形成。

5.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述锁定装置包括一锁定件(109；123)和一弹性复位件，该锁定件可取能使所述端件插入所述壳件中的一松开位置和防止所述端件从所述壳件中拔出的一锁定位置；该弹性复位件将该锁定件迫向它的锁定位置，所述端件与该弹性复位件以这种方式一起作用：当该端件强制被插入该壳件时，该锁定件被弹性地移开，而到它的松开位置。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述弹性复位件与所述端件一起作用，当所述端件强制地从所述壳件拔出时，所述锁定件被弹性地移开而到它的松开位置。

7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述弹性复位件是直接作用在所述端件上的弹簧。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述弹簧配备有第一斜段和第二斜段，它们的形状是：当所述端件插入时，所述第一斜段能与所述端件一起作用而移开所述弹性复位件；第二斜段设计用来与所述端件一起作用，以保持所述端件定位在它的壳件中。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述第二斜段在端件拔出时，能与所述端件一起作用以移开该弹性复位件。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述第一和第二斜段的形状是：拔出力阈值小于插入力阈值。

11.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一和第二固定件各包括一端件(90；124)、一壳件(104；116，118)和一锁定装置，所述端件与所述缆索的相应部位一起作用；所述壳件设计用来容纳所述端件；所述锁定装置具有死点通道(106；120)，设计用来当在插入方向施加在所述锁定装置上的力小于插入力阈值时，阻止所述端件插入所述壳件中，而当在插入方向施加在所述锁定装置上的力大于插入力阈值时，能使所述端件插入所述壳件中。

Images