CN1224072C - 用于热脱扣器的调整装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于开关装置(1)的热脱扣器的调整装置，其包括一个位置固定地保持在一个双金属支架(4)上的双金属(3)，该双金属的自由端(3b)与一个断开杠杆(6)间隔一个间距并且由于热变形在断开方向(D)上逐渐对该断开杠杆加载，可以通过弯曲所述双金属支架(4)来调整所述间距(A)。所述调整装置(4，12或15)尤其适用于线路保护开关或类似器件。

Description

用于热脱扣器的调整装置
本发明涉及一种用于开关装置热脱扣器的调整装置。由EP 0 913848 A2已知这样一种调整装置。在此，所述开关装置可以理解为机械或机电的开关装置、尤其是线路保护开关、断路器、继电器、接触器或类似装置。
这种开关装置用于将电路与供电网连接以及在电流超过一个预定值时手动或自动地使电路与供电网断开。例如线路保护开关用于防止装备或设备中的线路产生过载和短路现象。在一个可通过过电流保护机构切断的电网中，一个这样的开关装置在故障情况下附加地防止过高接触电压存在下去。
当开关装置或保护开关接通时，一个蓄能器、例如一个弹簧作为一个机械开关机构或开关锁的部件被张紧，在释放过程中弹簧被释放并操纵开关。在此，开关装置包括一个通常为带条状双金属形式的热脱扣器，该脱扣器根据过载时间延迟地释放。释放过程通过经由双金属带输送的过电流所引起的双金属带的热变形来进行。为此双金属带对一个与其自由端间隔一个间距对置的且与开关锁机械耦联的断开杠杆加载。由此，双金属带通过这个断开杠杆释放开关锁，而开关锁的蓄能器断开一个移动触头或动触头，使动触头从静触头上抬起。此外，开关装置通常另外包括一个非延迟释放的用于大冲击电流或短路电流的磁或电磁脱扣器。
可以将双金属的自由端与断开杠杆之间的间距设计成可调整的，为此通常设有一个调整螺栓。例如由DE 1 904 731 A1和EP 0 143 981 A1以及EP 0 412 953 A3已知，在开关装置中采用了一个这样的调整螺栓用于调整双金属。但是采用调整螺栓涉及到相应地增加生产和制造费用。
此外，由EP 0 913 848 A2已知一种用于开关装置的脱扣机构的热校准方法和一种相应的脱扣机构，其中，通过激光实现热调整。
因此，本发明所要解决的技术问题是，提出一种成本低廉且操作简单的用于开关装置，尤其是用于线路保护开关的调整装置。
上述技术问题通过一种用于开关装置的热脱扣器的调整装置得以解决，该调整装置包括一个位置固定地保持在一个双金属支架上的双金属，该双金属的自由端与一个断开杠杆间隔一个间距并且由于热变形在断开方向上逐渐对该断开杠杆加载，其中，可以通过弯曲所述双金属支架来调整该间距，按照本发明，所述双金属支架在一个第一给定弯曲部位处具有一个平行于双金属延伸的并与其接触端连接的支撑腿段以及一个近似垂直于所述支撑腿段延伸的操纵腿段，该操纵腿段在一个壳体轮廓内或之上被导引的自由端可以在一个至少近似圆形的调整轨迹上摆动。为此，断开杠杆与由于热变形在断开方向上逐渐对断开杠杆加载的双金属的自由端之间的间距可以通过弯曲一个与双金属固定连接的双金属支架来调整。
这样，所述双金属支架具有至少一个给定弯曲部位，最好是两个或三个给定弯曲部位。由此使双金属支架在其固定和支承在这样一种开关装置的壳体中时起到多关节链或多关节机构的作用。所述双金属支架在一个第一给定弯曲部位区域中具有一个平行于双金属带延伸的并与其接触端相连接的支撑腿段以及一个至少在此处近似垂直于支撑腿段延伸的操纵腿段。所述操纵腿段的自由端可以在一个壳体轮廓内或之上被导引，其中该自由端借助一个相应的操作工具可摆动地被导引或保持在一个至少近似于圆弧形的弯曲轨迹上。
另一个第二给定弯曲部位或者沿着支撑腿段设置或者设置在其背离操纵腿段的腿端部。在这个实施方式中，双金属支架在该第二给定弯曲部位过渡到一个相宜地以一个钝角横交于支撑腿段延伸的固定腿段。该固定腿段本身也相宜地再两次弯曲，由此得到一个整体上近似U形的固定腿段并进而得到一个整体上被弯曲成环形(senfrmig)或套圈形(schlaufenfrmig)的双金属支架。
在双金属支架的所述近似环形或套圈形的结构中，从第一给定弯曲部位开始延伸的操纵腿段向内或向外弯曲。在操纵腿段向外弯曲时，该操纵腿段以端面相宜地顶靠在一个弧形调整轮廓上被导引。该轮廓最好通过一个相应的开关装置的壳体轮廓实现。
该具有圆弧形状的调整轮廓或壳体轮廓具有一个逐渐变小的半径，所述操纵腿段位于半径上。当操纵腿段围绕着构成转动点的第一给定弯曲部位顶靠在调整轮廓上转动时，双金属支架被弯曲并由此符合调整双金属目的地改变双金属的位置。在此，通过相应地设计调整轮廓或壳体轮廓，可以相应地按照需要调整操纵腿段的转动角度与双金属自由端的运动的变换比。
在操纵腿段向内弯曲时，沿着这个操纵腿段相宜地具有另一(第三)给定弯曲部位。在这个(第三)给定弯曲部位与操纵腿段自由端之间，在该操纵腿段上形成一个垂直于腿的纵向延伸的、并可固定在一个位置固定的定位孔中的定位销。该定位孔位于开关装置的壳体中。
即便在所述双金属支架以及进而调整装置的这一实施方式中，通过操纵腿段围绕由两个给定弯曲部位构成的转动点的转动也可再次使双金属支架弯曲并由此使双金属的位置符合调整目的地发生变化。因此，在这两个实施方式中，都是通过使双金属支架弯曲来调节或调整双金属自由端或双金属顶端与断开杠杆之间的间距。通过在双金属支架的相应弯折点上挖去一些材料可相宜地形成这些给定弯曲部位。
本发明的优点尤其在于，通过对支承双金属的双金属支架的适当结构设计和布置可以使双金属支架有针对性地弯曲并由此为开关装置的热脱扣器提供一种简单且成本低廉的调整装置。
这种用于调整双金属的机构，其中，相宜地设有给定弯曲部位的双金属支架按照多关节链的形式、尤其是三关节链或四关节链的形式起作用，而且实际上能够实现自动地或独立地补偿壳体再收缩的目的。这种通常由所使用材料所承受的再收缩在整个器件寿命周期中导致重要的、在设计结构上适当的配置所不期望的变化，尤其是导致例如双金属顶端与短开杠杆之间的间距的变化以及由此也导致所不期望的热脱扣器的失调或重调。
下面借助于附图所示实施方式详细阐述本发明，附图中：
图1以立体图表示一个最终装配在开关装置中的热脱扣装置，它具有一个按照本发明的第一种实施方式的调整装置，该调整装置包括一个具有两个给定弯曲部位的双金属支架，
图2表示图1中的与一个双金属带相连接的双金属支架，
图3以对应于图1的示意图表示按照本发明的调整装置的第二种实施方式，该调整装置具有一个带有三个给定弯曲部位的双金属支架，
图4以对应于图2的示意图表示图3中的双金属支架。
所有附图中相互对应的部件均用相同的附图标记表示。
图1和图3以截取局部的方式示出一个开关装置1在揭开壳体2的壳盖件时的状况，从中可看到一个可调整的热脱扣器的主要部件。所述热脱扣器包括一个双金属带3，其接触端3a与一个双金属支架4材料相连地(stoffschltüssig)连接并由此保持位置固定。该双金属支架4与一个用于电流通过开关装置1的接线端子5导电连接。
双金属3的自由端3b、即双金属带的顶端间隔一个间距地与断开杠杆6相对置，该断开杠杆与一个没有详细示出的开关机构或开关锁以本身已公知的方式和方法耦联。双金属顶端3b与断开杠杆6之间的这个间距A可以通过使双金属支架4弯曲进行调整。
在按照图1和2的可调整的热脱扣器以及进而调整装置的实施方式中，所述双金属支架4按照三关节链的方式多次地弯转或弯曲。其中，在一个第一给定弯曲部位7上形成双金属支架4的一个操纵腿段4a和一个垂直于该操纵腿段、即与之至少近似于成直角相交地延伸的支撑腿段4b。所述双金属3的接触端3a与所述支撑腿段4b材料相连地连接。
在这个实施方式中，所述支撑腿段4b在第二给定弯曲部位8上过渡到一个本身弯曲成近似U形的固定腿段4c。通过该固定腿段4c，双金属支架4通过相应的壳体结构或轮廓9，10定位在壳体2上。其中，支撑腿段4b不仅可以围绕(第二)给定弯曲部位8弯曲而且也可以围绕(第一)给定弯曲部位7在双向箭头11所示的方向上弯曲并因此在整个腿的长度上无顶靠地装在壳体2中。
双金属支架4的向外指向的操纵腿段4a以端面顶靠在一个弧形的壳体轮廓上被导引并支承在那里。该壳体轮廓构成所述用于调整双金属的弧形调整轮廓12。该规定圆形或圆弧形调整轨迹B的调整轮廓12的半径R沿顺时针方向逐渐减小到一个更小的半径R’。
为了调整双金属以及进而调整双金属3自由端3b与断开杠杆6之间的间距A，借助于一个(未示出的)操作工具使双金属支架4的操纵腿段4a围绕由第一给定弯曲部位7构成的转动点顶靠在调整轮廓12上转动并由此使双金属支架4弯曲，进而相应改变双金属3的位置以用于调整间距A。因此，当操纵腿段4a沿顺时针方向、即在所示调整轨迹B的箭头方向上转动时，双金属3以及进而其自由端或双金属顶端3b向断开方向D转动。在这个实施方式中，所述调整装置基本上是由所述双金属支架4连同固定在其上的所述双金属带3和所述调整轮廓12构成。
在图3和4所示的双金属支架4的实施方式中，所述第二给定弯曲部位8大约设置在双金属支架4的支撑腿段4b的中间区域中。一直到这个给定弯曲部位8之前，该双金属支架4都通过其固定腿段4c构成传力链地夹紧固定在相应设计的壳体结构或轮廓中。因此仅仅所述支撑腿段4b的一个腿段和其经过所述第一给定弯曲部位7的延长段上的操纵腿段4a’可沿双箭头11方向弯曲。在该实施方式中，所述双金属支架4上的通过一个弯曲部8’连接在支撑腿段4b上的固定腿段4c仍然至少弯曲成近似U形。
在这个实施方式中，所述操纵腿段4a’向内弯曲并且本身在弯曲形成一个第三给定弯曲部位13的情况下弯曲，使得所述双金属支架4按照一个四关节链的方式起作用。所述第一和第二给定弯曲部位7和8在按照图2和4的两个实施方式中通过在双金属支架4的板材上钻孔或冲孔制成。在按照图3和4的实施方式中通过相应的材料凹缺也可相宜地另外制造出第三给定弯曲部位13。
在所述操纵腿段4a’的自由端侧面形成一个转动或定位销14，它由在板片形的操纵腿段4a’上的一个材料凹缺构成。通过这个转动销14使操纵腿段4a’嵌入到一个起到转动轮廓作用的壳体凹槽或旋转孔15中，该凹槽或旋转孔15设置在一个相应的被定位的壳体轮廓中，该壳体轮廓是相宜的拱形壳体结构16的形式。用于调整双金属的操作工具作用于位于转动销14区域的操纵腿段4a’的自由端4a”。
在这个实施方式中也通过操纵腿段4a’在所示双箭头B方向上的转动再次使双金属支架4弯曲，从而改变双金属3的位置以用于调整间距A。在此当操纵腿段4a在调整轨迹B所示的箭头方向上顺时针转动时，双金属3的双金属顶端或自由端3b向着断开方向D转动并由此实现调整双金属。在此由转动销14和旋转孔15构成的转动关节又预先给定由双箭头象征性地表示的圆形或圆弧形的调整轨迹B。在此主要由双金属支架4连同固定在其上的双金属3以及起到调整轮廓作用的壳体附加件16上的旋转孔15构成调整装置。
在这两个实施方式中，用于调整双金属的并且通过沿着双金属支架4的设置的给定弯曲部位7和8或7，8和13按照多关节链的形式起作用的机构也有利地补偿了一个实际上不可避免的壳体再收缩。当由于这种壳体收缩使断开杠杆6的位置往变大间距A的方向上变化时，则这种再收缩也使起到调整轮廓作用的壳体轮廓12或壳体附件16和进而起到调整轮廓作用的旋转孔15往双金属3方向靠近。这又引起双金属支架4自动弯曲并且因此使双金属3向正在远离的断开杠杆6的方向随动，使得间距A实际上保持恒定。
因此，在图1所示的实施方式中，所述间距或尺寸A由于壳体收缩变大。而与此同时轮廓12则向着轮廓9移动并由此所述使双金属带3或其顶端3b沿顺时针方向随动。
与之相反，在图3所示的实施方式中，所述间距或尺寸A由于壳体收缩变小，此时，轮廓16向着固定轮廓9移动。由此使两个给定弯曲部位8与13之间的间距减小，这会使得给定弯曲部位7逆着断开方向D被顶压并且使双金属3沿逆时针方向移动。

Claims (9)

1.一种用于开关装置(1)的热脱扣器的调整装置，它包括一个位置固定地保持在一个双金属支架(4)上的双金属(3)，该双金属的自由端(3b)与一个断开杠杆(6)间隔一个间距并且由于热变形在断开方向(D)上逐渐对该断开杠杆加载，其中，可以通过弯曲所述双金属支架(4)来调整该间距(A)，其特征在于，所述双金属支架(4)在一个第一给定弯曲部位(7)处具有一个平行于双金属(3)延伸的并与其接触端(3a)连接的支撑腿段(4b)以及一个近似垂直于所述支撑腿段延伸的操纵腿段(4a)，该操纵腿段在一个壳体轮廓(12或15，16)内或之上被导引的自由端可以在一个至少近似圆形的调整轨迹(B)上摆动。
2.如权利要求1所述的调整装置，其特征在于，所述双金属支架(4)沿着其支撑腿段(4b)具有一个与第一给定弯曲部位(7)间隔一定间距的第二给定弯曲部位(8)。
3.如权利要求1或2所述的调整装置，其特征在于，所述双金属支架(4)具有一个通过一个弯曲部(8，8’)连接在支撑腿段(4b)上且至少近似U形的固定腿段(4c)。
4.如权利要求1或2所述的调整装置，其特征在于，所述双金属支架(4)的操纵腿段(4a)以端面顶靠在一个弧形的调整轮廓(12)上被导引。
5.如权利要求4所述的调整装置，其特征在于，所述调整轮廓(12)形成一个至少近似圆弧形的且其圆弧半径(R，R’)逐渐减小的调整轨迹(B)。
6.如权利要求1所述的调整装置，其特征在于，所述双金属支架(4)的操纵腿段(4a’)具有一个垂直于腿的纵向延伸的并可固定在一个位置固定的旋转孔(15)中的转动销(14)，在该转动销与第一给定弯曲部位(7)之间设有另一个第三给定弯曲部位(13)。
7.如权利要求1、2或6中任一项所述的调整装置，其特征在于，通过在所述双金属支架(4)的弯曲部顶点上的一个材料凹缺形成所述或各给定弯曲部位(7，8，13)。
8.一种开关装置，其具有一个如权利要求1至7中任一项所述的调整装置(4，12或15)。
9.如权利要求8所述的开关装置，其特征在于，所述调整装置(4，12或15)这样补偿壳体收缩，使得在断开杠杆(6)与双金属(3)的自由端(3b)之间的间距(A)变化时该断开杠杆(6)自动地相应按顺时针或逆时针方向移动。
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