CN202307735U

CN202307735U - 具有明确的焊接指示的挂锁销阻挡机构

Info

Publication number: CN202307735U
Application number: CN2011203774650U
Authority: CN
Inventors: S.雷迪; A.R.里科哈瓦尔; R.库马; S.贾因; R.克萨范
Original assignee: Schneider Electric SE
Current assignee: Schneider Electric SE; Schneider Electric Industries SAS
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2021-09-29

Abstract

本实用新型提供一种具有明确的焊接指示的阻挡机构，所述阻挡机构用于安装在电气壳体外面操作安装在壳体里面的断路器的旋转手柄，其中，所述阻挡机构包括：旋转手柄，所述旋转手柄包括至少一个用于允许所述挂锁扣环通过的孔口以锁定所述手柄以及所述旋转手柄连接到壳体底部并且形成在那里的内部容积，所述挂锁孔构型为接收包括凸台的所述锁定销钉，VPO板构型为设置在所述内部容积中。当断路器触头由于故障被焊接时，该阻挡机构指示使用者，因此阻止了否则由此引起的意外事故和该不幸的事故。

Description

具有明确的焊接指示的挂锁销阻挡机构

技术领域

本实用新型涉及一种具有明确的焊接指示的挂锁销阻挡机构，所述阻挡机构用于安装在电气壳体外面的旋转手柄，该旋转手柄用于操作安装在电气壳体里面的断路器。

背景技术

在许多应用中，断路器安装在壳体内并设置有旋转手柄操作器，通过该旋转手柄操作器断路器可以从壳体外面打开和闭合。通常的特征是在壳体外面具有几个指示器以指示用户电路在ON或者OFF的状态。在一些例子中，需要用挂锁将手柄机构锁在OFF位置，以保护在关联设备工作的全体人员的安全。然而，当断路器的触头发生焊接，通常是短路状况的结果，将手柄机构闭锁在OFF位置会产生危险和不适合的状况，这是因为使用者相信断路器在OFF状态而实际上电触头被焊接闭合。

几个在先技术已经处理这个问题并且尝试提供防止错误操作的解决方法。例如转让给西门子能量及自动化股份有限公司的美国专利US6,969,813描述了一种手柄机构，其包括耦合到断路器上的驱动器和具有用于接收驱动器的套筒的手柄。套筒构型为允许手柄相对于驱动器旋转。手柄进一步包括可移动的锁定销钉。锁闩与驱动器相关联，其中锁闩包括凸缘部分。当断路器的电触头被焊接闭合并且扭矩施加到手柄上，手柄转动到其中销钉被凸缘部分阻止插入锁孔的位置，因此在触头焊接到一块时阻止手柄锁定在OFF位置。

另一个转让于通用电气公司的在先技术US 5,302,925说明了模塑壳体断路器旋转手柄操作器，其允许了断路器手柄当断路器触头打开时被锁定。该壳体包括板34和调整片36，在焊接状态下，它们本身对齐在槽32中以阻止旋转手柄中的板13移动到锁定位置。为了使板13移出旋转手柄以使得旋转手柄被锁定，旋转手柄必须以预先决定的距离移动通过驱动柱(drive post)进入与断路器手柄接合。然而，在关联的断路器中的有力的操作机构在操作手柄上施加一个返回力以阻止手柄回到关闭状态。

还有另一个在先技术，其是申请人自己的发明，是US2007/0119220，其描述了具有设置在主体内的阻挡装置的旋转手柄，在主体内阻挡装置设计为阻挡操作手柄相对于框架的旋转，手柄被设计为通过与至少一个挂锁的相互作用被锁定。阻挡装置包括具有至少一个贯穿孔的旋转圆筒。所述旋转圆筒设置在阻止操作手柄的任何旋转的阻挡位置，并且在所述阻挡位置，所述至少一个孔与主体的孔对齐，允许挂锁的锁钩通过，阻止旋转圆筒从阻挡位置到解锁位置的任何旋转。

然而，已经观察到上述装置在它们指示用户断路器在焊接状态的功能中不是完全地防止故障。此外，旋转手柄的移动遭受到由用户施加的力，即旋转手柄承受的扭矩。当触头由于故障被焊接时，电流仍然流动通过断路器，断路器手柄未到达OFF位置而是接近OFF位置。使用者迫使旋转手柄到OFF位置以放置挂锁。在一些位置，使用者施加的力在用于断路器和旋转手柄的部件的塑性极限内，这些部件会变形并允许旋转手柄到达OFF位置。再者，如果使用者施加的力超过在断路器和旋转手柄之间的部件的塑性极限，然后这些部件断裂仍然允许使用者推动手柄到OFF位置。使用者将随后用挂锁锁定手柄并且不知不觉地向自己双保证了关联的电的线路现在对于工作是安全的，这不是真实的情况，在电路上面工作的人员会受到伤害。在某些其它情况下，现在由比在先使用的手柄材料更软的树脂材料制成的手柄可以被金属的阻止手柄动作的的板切断以使得尽管有阻止手柄动作的机构，手柄仍然可以移动到不安全的位置。

因此，存在用于具有焊接指示系统的改进的锁定结构的需要，该焊接指示系统用于安装在壳体内并且通过旋转手柄外部操作的断路器。还存在用于提供具有焊接指示系统的锁定机构的需要，该焊接指示系统不会因为施加足够引起手柄旋转到锁定位置的力而失效。

还存在用于提供具有焊接指示系统的锁定机构的需要，该焊接指示系统指示使用者/工作人员电路是故障的，并且在该电路和该电路关联的电连接上实施任何工作对他来说都并不是安全的。

实用新型内容

本实用新型的目标是通过提供一种改进的下述的锁定机构的发明，提出一种现有技术中的上述问题的解决方案，当断路器触头由于故障被焊接时，该阻挡机构指示使用者，因此阻止了否则由此引起的意外事故和该不幸的事故，因为使用者已经假定电路在关闭状态而没有意识到这是不正确的。

本发明提供了一种具有明确的焊接指示的挂锁销阻挡机构，所述阻挡机构用于安装在电气壳体外面以操作安装在壳体里面的断路器的旋转手柄，其中，所述阻挡机构包括：

旋转手柄，所述旋转手柄包括至少一个用于允许所述挂锁锁钩通过的孔口以锁定所述手柄，且所述旋转手柄连接到壳体底部并且在其中形成内部容积；

所述挂锁孔，该挂锁孔被构型为接收包括凸台的所述锁定销钉，在第一位置过程中，所述挂锁销完全处于所述挂锁孔内并允许所述挂锁锁钩通过，以锁定所述断路器；

VPO板，该VPO板被构型为设置在所述内部容积中，在一个端部延伸成旗形侧部，以及在相对端部延伸成接收所述压缩弹簧的邻接部，所述两个端部在焊接状态过程中不允许使用者迫使所述旋转手柄进入第一位置并指示所述电路是闭合的。

所述手柄包括具有以允许抓持、紧握和旋转所述旋转手柄的弯曲表面的主体。

所述旋转手柄借助于配件连接到所述VPO板，以使得所述VPO板的移动由所述旋转手柄的移动控制和调整，VPO板在第一位置的移动是所述锁定位置，在第二位置的移动是所述解锁位置。

所述VPO板包括中心操作台，该中心操作台具有用于接收所述配件的延伸部的U形槽；所述延伸部在所述槽内的运动转化为包含所述弹簧的所述弹簧槽的运动。

所述旗形侧部被构型为相对于所述旋转手柄的所述延伸部旋转约14°以允许在焊接状态中，通过阻碍所述凸台，所述侧部阻止所述挂锁销进入所述挂锁孔。

所述压缩弹簧被构型为从在L₁位置获得约0.800N的载荷到在L₂位置获得约5N的载荷，且设置在自所述VPO板中心的16.5mm的距离。

所述壳体底部包括定位在旋转手柄的转动半径内的驱动柱，且所述驱动柱与障碍件一起对所述旋转手柄的移动产生足够的阻力，为了所述手柄的旋转，旋转所述旋转手柄需要的力不得不高于产生的所述阻力。

所述旋转手柄包括指示使用者断路器是否在OFF、ON或焊接位置的指示器。

所述凸台设置在所述旋转手柄上的指示器的后方，

其中，在所述电路从OFF状态到ON状态的移动过程中，使用者移除所述挂锁并且旋转所述旋转手柄，因此也移动所述指示器从OFF位置移动到ON位置；

其中，为关闭所述电路，使用者不得不使用产生足够克服驱动柱和所述障碍件产生的阻力的扭矩的力转动所述手柄，以使得：

所述延伸部从第一端部位置移动到第二端部位置；

所述弹簧到达驱动所述VPO板朝向OFF位置的L₂位置；

所述旗形侧部并不限制降低所述锁定销进入所述挂锁孔；

指示器从ON位置移动到OFF位置；

至少其中一个孔口将其本身与所述挂锁孔对齐，以使得所述挂锁的锁钩能通过它们。

当所述电路在ON位置但是由于故障被焊接并且使用者旋转所述转动手柄以锁定所述断路器时，所述指示器从ON位置移动到焊接位置，并且不会继续进行到指示所述OFF位置。

其中如果使用者试图在焊接状态中锁定所述手柄：并且

所述指示器将从焊接指示移动到OFF指示；

所述挂锁销将其本身与所述挂锁孔对齐但是所述孔口不与它对齐；

所述旗形侧部阻碍所述凸台，由此所述挂锁销不能使其落入所述挂锁孔；

延伸部从第一端部位置移动到第二端部位置，导致压缩弹簧。

在L₂位置的所述压缩弹簧弹回并到达更稳定的L₁位置，因此移动所述延伸部回到U形槽的第一端部位置，且所述指示器从OFF位置移动到指示用户电路被焊接闭合的焊接位置。

该阻挡机构具有焊接指示，保证了在电路和它的关联电设备上工作的使用者/全体人员的安全，提供电路是故障的并且工作是危险的指示。

本实用新型涉及用于安装在电气壳体外面的旋转手柄的具有明确的焊接指示的挂锁销阻挡机构，该手柄用于操作安装在壳体里面的断路器，在壳体中邻近旋转手柄的指示器指示了断路器是否是打开的、闭合的或者焊接的。特别地，在焊接情况下，板和弹簧不允许使用者锁定断路器并且推动指示器指示电路的故障状态。

附图说明

本实用新型的全面理解能够从接下来结合附图阅读优选实施例的说明而得到，其中：

图1是旋转手柄的各个部件的分解图；

图2是在OFF状态的锁定机构的俯视图；

图3是在当使用者施加力时处于焊接状态下的锁定机构的俯视图；

图4是在当使用者没有施加力时处于焊接状态的锁定机构的俯视图；

图5是VPO板的分解图。

具体实施方式

参照图1，根据本实用新型说明了用于断路器的阻挡机构10的各个部件。阻挡机构10包括设计成被连接到底部壳体5的旋转手柄1。旋转手柄1包括与底部壳体5一起形成内部容积13(未示出)的主体11。主体11具有外部的握持和操作手柄1的至少两个弯曲表面11a和11b。至少一个孔口A形成穿过主体11，孔口A具有允许挂锁锁钩穿过它的足够大的直径。在锁定位置过程中，至少一个孔口A使其本身与挂锁销2和挂锁孔20对齐，以使得锁钩一起通过所有的这些部件以固定旋转手柄。本实施例具有3个孔口，而孔口的数量可以是变化的。旋转手柄1可以围绕用于锁定和解锁断路器的轴X旋转。

内容积13包括几个部件，其中一个部件是VPO板3。VPO板3具有与轴X平行的旋转轴Y(图5)。因此，VPO板3的运动通过旋转手柄1被控制和调整。并且，明显地，VPO板3的运动在第一位置是锁定位置和第二位置是解锁位置。板3延伸成旗形侧部14且几乎径直的板形成了L形的邻接件15(abutment)，在该邻接件上设置压簧4(图1，5)。旗形侧部14与旋转手柄的延伸部22不共线。这允许了在焊接状况过程中，旗形侧部14有效地阻挡挂锁销2进入挂锁孔20。在本实施例中，两者之间的差别距离大约为14°。然而，基于在焊接状况中断路器旋转手柄位置该值可以不同。板3具有中心操作台28，其接收轴接收器6并由接收旋转手柄1的延伸部22的U形槽17组成。延伸部22关于槽17从第一端部位置17a到第二端部位置17b旋转，其转化为弹簧槽16的运动。

底部壳体5包括挂锁孔20，该孔20接收具有凸台29的挂锁销2。在OFF位置过程中，孔口A与挂锁销2和挂锁孔20对齐以使得挂锁锁钩通过以及旋转手柄1被锁定。底部壳体5进一步包括设置在旋转手柄1的旋转半径内径分离的至少两个驱动柱7a和7b。在指示器8后侧部的障碍件21与驱动柱7a和7b一起作用以阻碍手柄1的运动。壳体5底部还包括指示器8以指示断路器是否在OFF，ON或者焊接状态。在本实施例中，这些状态生动地由不同的颜色区域表示。例如，红色区域(8c)表示电路是ON状态，绿色区域(8a)表示电路是闭合的因此处于OFF状态，以及灰色区域(8b)标识电路在焊接状态。在另一个实施例中，指示可以使用单词、数字、图案等表示。

压簧4围绕VPO板3的邻接件15缠绕。在操作过程中，弹簧4取两个不同的位置。在L₁，弹簧预压缩并且在位置L₂，弹簧将完全压缩。

压缩弹簧4是有力的，并且当使用者在焊接状态中试图用挂锁锁定手柄1之后释放手柄1时，压缩弹簧4立即从L₂弹回L₁位置。压缩弹簧的强度由它能承受并且不形变的载荷决定。决定弹簧的力是非常关键的，因为如果力太轻，那么因为由7a，7b和21传输的阻力，指示器8不会弹回区域(8b)，如果力太大，使用者根本不能旋转把手。在本实施例，在L₁位置，以0.800N的载荷，弹簧的长度是10.2mm，在L₂位置，以5N的载荷，弹簧的长度是6.00mm。在其它实施例，弹簧载荷和长度基于要锁定的断路器和旋转手柄的尺寸变化。进一步的，发明人通过各种例子已经得出结论：除了弹簧力，弹簧设置的距离对保证优化该机构的性能是非常关键的。他们已经得出结论，弹簧4相对于VPO板3的中心(c)的距离(d)是需要施加到弹簧4以得到期望的性能的载荷的一个因素。此处的力在此是指将由使用者施加的力以克服由驱动柱7a和7b和边沿29施加并推动旋转手柄1到锁定位置的阻力。在本实施例中，弹簧设置在距中心(c)的16.5mm的距离(d)。(图5)。然而，距离(d)可以由旋转手柄1中可利用的空间决定并且弹簧4的力依赖于由7a，7b和21提供的阻力。在该距离得到的平均结果如下：

用于穿过驱动柱所需要的最小力：

	长度	力	产生的扭矩
				最大扭矩	16.5	5.3	87.45N/mm
最小扭矩	16.5	3.08	50.82N/mm
				扭矩均值	16.5	4.19	69.135N/mm

作为每个使用者人机工程学的最大力：

	长度	力	产生的扭矩
				最大扭矩	16.5	13.81	227.865N/mm
最小扭矩	16.5	11.35	187.275N/mm
				扭矩均值	16.5	12.58	207.57N/mm

因此，在从OFF到ON状态的移动过程中，指示器8从区域(8a)移动进入区域(8c)。在该点将断路器切换到OFF，使用者将不得不使用足够产生克服由驱动柱7a、7b和21产生的阻力的扭矩的力来旋转手柄。因此，当旋转手柄1被再次转动，22移动到槽17中位置17b，弹簧4压缩到L₂位置，并且驱动VPO板3朝向使用者试图挂锁的OFF位置。旗形侧部14并不限制挂锁销2将其本身落入到挂锁孔20中。指示器8回到区域(8a)；挂锁销2对齐并且完全将它本身落入到挂锁孔20中。在该接合处，孔口A和挂锁2完全对齐以使得手柄可以被挂锁锁定。

但是，如果在ON状态，电路由于故障被焊接。然后如果使用者试图在焊接状态过程中锁定手柄，指示器会移动到区域(8b)。在该点，使用者可以试图施加更大的力推动旋转手柄1以使得延伸部22从17a移动到17b位置，其移动指示器到区域(8a)以及挂锁销2和挂锁孔20对齐发生。但是，此时，旗形侧部14妨碍了凸台29(如图3中包围的)，并不允许销2进入挂锁孔20。当使用者移除力时，现在处于L₂位置并且在弹簧槽16中的压缩弹簧4回到L₁位置，移动22回到17a位置，且指示器8回到区域(8b)。因此它指示使用者电路在焊接状态。使用者现在意识到在接合处锁定断路器是不安全的，因为下一个使用者不知道电路实际是打开的。此外，它帮助使用者识别断路器的电的问题而不是旋转手柄的机械问题的正确问题。

指出的是本实用新型借助于示例性实施例解释如上，示例性实施例用于解释和说明的目的以解释本实用新型的不同的原理和它们的实际应用。这并不意味着本实用新型被穷举或者限制到被公开的精确的形式，明显地鉴于以上的教导许多修改和变化是可能的。

Claims

1.一种具有明确的焊接指示的挂锁销阻挡机构，所述阻挡机构用于安装在电气壳体外面以操作安装在壳体里面的断路器的旋转手柄，其中，所述阻挡机构包括：

2.根据权利要求1所述的阻挡机构，其特征在于，所述手柄包括具有以允许抓持、紧握和旋转所述旋转手柄的弯曲表面的主体。

3.根据权利要求1所述的阻挡机构，其特征在于，所述旋转手柄借助于配件连接到所述VPO板，以使得所述VPO板的移动由所述旋转手柄的移动控制和调整，VPO板在第一位置的移动是所述锁定位置，在第二位置的移动是所述解锁位置。

4.根据权利要求3所述的阻挡机构，其特征在于，所述VPO板包括中心操作台，该中心操作台具有用于接收所述配件的延伸部的U形槽；所述延伸部在所述槽内的运动转化为包含所述弹簧的所述弹簧槽的运动。

5.根据权利要求1所述的阻挡机构，其特征在于，所述旗形侧部被构型为相对于所述旋转手柄的所述延伸部旋转约14°以允许在焊接状态中，通过阻碍所述凸台，所述侧部阻止所述挂锁销进入所述挂锁孔。

6.根据权利要求1所述的阻挡机构，其特征在于，所述压缩弹簧被构型为从在L₁位置获得约0.800N的载荷到在L₂位置获得约5N的载荷，且设置在自所述VPO板中心的16.5mm的距离。

7.根据权利要求1所述的阻挡机构，其特征在于，所述壳体底部包括定位在旋转手柄的转动半径内的驱动柱，且所述驱动柱与障碍件一起对所述旋转手柄的移动产生足够的阻力，为了所述手柄的旋转，旋转所述旋转手柄需要的力不得不高于产生的所述阻力。

8.根据权利要求1所述的阻挡机构，其特征在于，所述旋转手柄包括指示使用者断路器是否在OFF、ON或焊接位置的指示器。

9.根据权利要求7所述的阻挡机构，其特征在于，所述凸台设置在所述旋转手柄上的指示器的后方，

所述延伸部从第一端部位置移动到第二端部位置；

所述弹簧到达驱动所述VPO板朝向OFF位置的L₂位置；

所述旗形侧部并不限制降低所述锁定销进入所述挂锁孔；

指示器从ON位置移动到OFF位置；

10.根据权利要求1至9中任一项所述的阻挡机构，其特征在于，当所述电路在ON位置但是由于故障被焊接并且使用者旋转所述转动手柄以锁定所述断路器时，所述指示器从ON位置移动到焊接位置，并且不会继续进行到指示所述OFF位置。

11.根据权利要求10所述的阻挡机构，其特征在于，如果使用者试图在焊接状态中锁定所述手柄：

所述指示器将从焊接指示移动到OFF指示；

12.根据权利要求1-9中任一项所述的阻挡机构，其特征在于，在L₂位置的所述压缩弹簧弹回并到达更稳定的L₁位置，因此移动所述延伸部回到U形槽的第一端部位置，且所述指示器从OFF位置移动到指示用户电路被焊接闭合的焊接位置。

13.根据权利要求1-9中任一项所述的阻挡机构，其特征在于，该阻挡机构具有焊接指示，保证了在电路和它的关联电设备上工作的使用者/全体人员的安全，提供电路是故障的并且工作是危险的指示。