CN203250656U

CN203250656U - 机械式开关

Info

Publication number: CN203250656U
Application number: CN2011900004360U
Authority: CN
Inventors: W·阿尔布雷希特; K·赫普夫尔; S·弗雷德
Original assignee: Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Current assignee: Maschinenfabrik Reinhausen GmbH; Scheubeck GmbH and Co
Priority date: 2010-11-02
Filing date: 2011-10-12
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2021-10-12
Also published as: WO2012059164A1; DE102010050264A1; DE202010017792U1

Abstract

本实用新型涉及一种机械式开关，用于建立和松开电连接和/或用于在不同的电连接之间切换。该机械式开关包括一个驱动单元，该驱动单元带有一个围绕第一直线轴线旋转的驱动轴和至少一个不可相对转动地或者也经由单向离合与驱动轴连接的步进传动装置驱动件。此外沿着步进传动装置驱动件的外周在预定的位置处设置有多个操纵元件（凸轮、滚轮等）。机械式开关还包括步进传动装置的至少一个设置在第二轴上的从动元件（滚轮星、星形轮、马耳他轮等），该从动元件分别与至少一个可动的电触点元件协同作用。机械式开关的切换过程可以与传动轴的转动方向无关地进行。现在规定，在驱动轴以一预定的角度旋转运动时，所述至少一个驱动元件与步进切换单元这样协同作用，使得所述至少一个从动轴以限定的转动角度进行旋转运动，其中，可动的第一电触点元件与一个固定的第一电触点元件和/或与各固定的第二或者其他电触点元件导电连接，或者在可动的第一电触点元件与固定的第一电触点元件和/或固定的第二或其他电触点元件之间的导电连接是松开的。

Description

机械式开关

技术领域

本实用新型涉及一种用于建立和松开电连接和/或用于在不同的电连接之间切换的机械式开关。该机械式开关包括一个驱动单元，该驱动单元带有一个围绕直线轴线旋转的驱动轴和至少一个不可相对转动地或者也经由单向离合与该驱动轴连接的步进传动装置驱动件。此外，沿着步进传动装置驱动件的外周在预定的位置处设置有多个操纵元件（凸轮、滚轮等）。该机械式开关还包括步进传动装置的至少一个设置在第二轴上的从动元件（滚轮星、星形轮、马耳他轮等），该从动元件分别与至少一个可动的电触点元件协同作用。机械式开关的切换过程可以与驱动轴的转动方向无关地进行。

背景技术

机械式开关由现有技术已知。如此例如WO2007/042088A1公开了一种开关，在该开关中电触点可以经由切换杆的操纵而闭合。多个这种开关在该公开范围的框架内可以联合成一个开关单元。如果应闭合电触点，则必须进行开关的预定的调节运动。

实用新型内容

本实用新型首要的目的在于，提供一种简单构造的机械式开关，该开关按尽可能不复杂的、但可靠的方式工作，该开关与开关方向无关并且还使得开关顺序可变。

该目的通过一种带有如下特征的机械式开关来实现，即，该机械式开关包括：一个驱动单元，该驱动单元带有一个围绕线性轴线第一直线轴线旋转的驱动轴和至少一个不可相对转动地与该驱动轴连接的步进切换传动装置驱动件以及多个沿着步进切换传动装置驱动件的外周在预定的位置处设置的驱动元件；和至少一个与步进切换传动装置驱动件的驱动元件协同作用的步进切换单元，该步进切换单元包括至少一个从动轴，该从动轴带有至少一个设置在该从动轴上的可动的第一电触点元件；其中，在驱动轴以一预定的角度旋转运动时，所述驱动元件与步进切换单元这样协同作用，使得所述至少一个从动轴以限定的转动角度旋转运动，其中，可动的第一电触点元件与一个设置在汇流排上的固定的第一电触点元件和/或与设置在汇流排上的固定的第二或者说其他电触点元件导电连接，或者在可动的第一电触点元件与固定的第一电触点元件和/或固定的第二或者其他电触点元件之间的导电连接是松开的。因此，本实用新型为实现所述目的而规定一种用于建立和松开电连接的机械式开关。

机械式开关包括一个驱动单元，该驱动单元带有一个围绕第一直线轴线旋转的驱动轴和至少一个不可相对转动地或者也经由单向离合与该驱动轴连接的步进传动装置驱动件。该驱动件可构成为圆盘并且在本实用新型的一种优选的实施形式中相对于驱动轴同心地定位。通过驱动轴与驱动件的不可相对转动的或者以单向离合构造的连接，利用驱动轴的旋转运动可以触发驱动件的旋转运动。

按照本实用新型的一种实施形式，步进切换单元包括第一从动轴，所述驱动单元包括至少一个与驱动轴不可相对转动地连接的第一步进切换传动装置驱动件，该第一步进切换传动装置驱动件带有沿着外周在预定的位置处设置的驱动元件，并且在驱动轴以另一预定的角度旋转运动时，第一步进切换传动装置驱动件的驱动元件与步进切换单元这样协同作用，使得第一从动轴以限定的转动角度进行旋转运动，其中，可动的第一电触点元件与固定的第一电触点元件导电连接或者在第一电触点元件与固定的第二或者其他电触点元件之间的导电连接是松开的。

按照本实用新型的一种实施形式，步进切换单元包括第二从动轴，该第二从动轴带有设置在其上的可动的第二电触点元件，并且驱动单元包括不可相对转动地与驱动轴连接的第二步进切换传动装置驱动件，该第二步进切换传动装置驱动件带有沿着外周在预定的位置处设置的驱动元件，以及在驱动轴以预定的角度旋转运动时，第二步进切换传动装置驱动件的所述至少一个驱动元件与步进切换单元的第二从动轴这样协同作用，使得第二从动轴以限定的转动角度进行旋转运动，其中，可动的第二电触点元件与固定的第一电触点元件或固定的第二或其他电触点元件导电连接，或者在可动的第一电触点元件与固定的第一电触点元件或固定的第二或其他电触点元件之间的导电连接是松开的。

此外，沿着驱动件的外周在预定的位置处设置有多个操纵元件（凸轮、滚轮等）。在这里存在至少一个操纵元件，但在本实用新型的优选的实施形式中沿着驱动件的外周设置有多个操纵元件。因此能实现，多个在各平行的轴线上设置在同一个分度圆中的、同种的开关单元可以被同步地或者也以限定的角度位错地操纵。在本实施方案中，优选描述了一种凸轮盘步进传动装置；但也可以使用不同的步进传动装置、例如星形轮传动装置、马耳他传动装置或者类似物。驱动件在驱动轴上的可能的单向离合能实现在转动方向变换时开关操纵的延迟。

通过在各相同的轴线上设置其他步进传动装置单元，可以任意地在不同的造型

中必要时带有或者没有单向离合地彼此上下重叠地设置许多单独的按照本实用新型的开关。所有这些开关可以通过共同的驱动单元的转动运动而被操纵。

按照本实用新型，在驱动轴以预定的角度旋转运动时，所述一个从动轴或所述多个从动轴以限定的并且可能相同的、但通常由于在此存在的传动比而彼此不同的转动角度进行旋转运动，从而第一电触点元件与第二电触点元件导电地连接，或在第一电触点元件和第二电触点元件之间的导电连接是松开的。本实用新型不应限于松开和/或连接仅两个电触点。而是可以存在多个电触点元件，从而使第一触点元件和/或其他触点元件与第二触点元件和/或其他触点元件在第二轴旋转运动期间相互连接。

按照本实用新型的一种实施形式，驱动轴围绕第一直线轴线进行旋转运动，并且第一从动轴和/或第二从动轴围绕第二直线轴线进行旋转运动，并且第一和第二直线轴线至少近似相互平行地延伸。

驱动轴的预定的角度在一种有利的方案中例如可以为120度。第一从动轴和/或第二从动轴在驱动轴转动120°时转动所用的限定的角度例如可以为90度。因此，多个电触点可以围绕第二轴的旋转轴线分别以90°位错地设置，从而借助第一和/或其他的电触点通过从动轴以90°的转动运动可以连接或松开一个或多个电触点。

按照本实用新型的一种实施方式，在驱动轴和/或第二从动轴上分别设置有至少一个锁止元件，该锁止元件具有圆弧段的轮廓，并且在第一从动轴上设置有在其轮廓方面适应性匹配于所述锁止元件的并且与该锁止元件对应的容纳元件，并且在驱动轴的预定的旋转角度中，锁止元件和容纳元件形锁合地嵌入彼此之中。

集成到步进传动装置中的锁止轮廓形锁合地嵌入彼此之中并且避免在开关过程之间两个电连接意外地松开或闭合。在带有凸轮盘步进传动装置的本实施方案中，形锁合地嵌入彼此之中的锁止元件的在彼此之上滚动的相对运动是特别有利的，由此使摩擦和磨损最小化。

按照本实用新型的一种实施方式，沿着容纳元件的运动轨迹在锁止元件的一侧或两侧上分别设有一个滚轮。

按照本实用新型的一种实施方式，所述机械式开关用于有载分接开关。

附图说明

下面根据实施例利用所描述的附图更详细地阐述本实用新型。

图1示出机械式开关的一种实施形式的示意性透视图。

图2示出本实用新型的机械式开关的一种实施形式的电触点元件的一种布置结构的透视图。

图3示出本实用新型的机械式开关的一种实施形式的电触点元件的一种布置结构在从动轴旋转运动之后的另一透视图。

图4示出本实用新型的机械式开关的一种实施形式的电触点元件的一种布置结构的俯视图。

图5示出用于接通按照本实用新型的机械式开关的电触点元件的不同可能性。

具体实施方式

图1示出一个机械式开关1的一种实施形式的透视图。该机械式开关1包括一个驱动单元3，该驱动单元带有一个围绕直线轴线A旋转的驱动轴13。此外，在驱动轴13上设置有第一步进切换传动装置驱动件5、7和第二步进切换传动装置驱动件9、11。这些步进切换传动装置驱动件5/7和9/11不可相对转动地与驱动单元3的驱动轴13相连接。在每个步进切换传动装置驱动件5/7和9/11上，沿着外周以120°角度位错地设置有各驱动元件16、这里以调节凸轮的构型。此外，机械式开关1包括一个与步进切换传动装置驱动件5/7和9/11的各驱动元件16协同作用的步进切换单元4，该步进切换单元带有一个第一从动轴15。在该第一从动轴15上设置有一个可动的第一电触点元件17（对此参见图2、图3和图4）。此外，各滚轮星25固定地与第一从动轴15相连接。在驱动轴13围绕直线轴线A旋转运动时，转矩或旋转的调节运动经由驱动元件16传到各滚轮星25上，使得第一从动轴15被置于围绕直线轴线B的旋转运动中。当前，在驱动轴13以120°转动时，第一从动轴15以90°旋转地运动。通过第一从动轴15的旋转运动，可以使一个可动的第一电触点元件17与一个固定的第一电触点元件19导电地连接，和/或可以使一个可动的第二电触点元件21与固定的第二电触点元件23导电地连接（对此参见图2、图3和图4）。可动的第二电触点元件21可以设置在一个可被理解为可选的第二从动轴31上。该第二从动轴31可以位于与第一从动轴15相同的旋转轴线B上，但与该第一从动轴解耦，以便能实现无关的切换状态。到第二从动轴31上的转矩传递或调节运动在所示的实施形式中经由下面的步进切换传动装置驱动件9/11实现。到第一从动轴15上的转矩传递在所示的实施形式中经由上面的步进切换传动装置驱动件5/7实现。

图2的示意图示出机械式开关1的之前根据图1阐述的各电触点元件17、19、22和23的一种布置结构的透视图。在可动的第一电触点元件17和固定的第一电触点元件19之间的导电连接当前是松开的或者说中断的。在可动的第一电触点元件17和固定的第二电触点元件23之间的导电连接当前是建立的。固定的第一电触点元件19和固定的其他或者说第二电触点元件23设置在汇流排27上。这些刚性的汇流排27由能导电的材料制成。此外存在一个可动的第二电触点元件21，该可动的第二电触点元件与所述固定的其他或者说第二电触点元件23中的两个导电连接。所述固定的第一电触点元件19和所述固定的其他或者说第二电触点元件23在所示的实施形式中经由螺纹连接29设置和固定在汇流排27上。可动的第一电触点元件17由于其不可相对转动的连接而同步地跟随第一从动轴15的旋转运动。可动的第二电触点元件21由于其不可相对转动的连接而同步地跟随第二从动轴31的旋转运动（对此参见图1）。可动的第一电触点元件17的旋转运动因此可以与可动的第二电触点元件21的旋转运动无关地进行。第二和/或其他电触点元件19和21鉴于其几何上的和功能的构造可以像这样，即必要时多个汇流排27将它们相互连接。

图3的示意性透视图示出在第一从动轴15以90度的转动角度旋转运动之后机械式开关1的各电触点元件17、19、21和23的另一切换位置。可动的第一电触点元件17导电地与固定的第一电触点元件19连接。与图2相比，在图3中现在第一从动轴15和因此可动的第一电触点元件17围绕在图1中所示的竖直轴线B以90°进行旋转运动。因为第一从动轴15和第二从动轴31可以彼此无关地旋转，所以在图3中第二从动轴31和不可相对转动地与之连接的可动的第二电触点元件21不进行旋转运动。

图4的视图示出机械式开关1的各可动的和固定的电触点元件17、19、21和23的前面已经描述的示例性布置结构的俯视图。可动的第一电触点17与固定的第一电触点19以及固定的第二电触点23导电连接。与可动的第一电触点17连接的固定的第一电触点19设置并且借助螺纹连接固定在所述四个以90°角度均匀设置的汇流排27之中的两个上。

图5的示意性绘出的切换图示出不同的用于接通按照本实用新型的电触点元件17、19和23的可能性。关于第一开关布置结构33，可以将各可动的第一电触点元件17选择性地与各固定的第一电触点元件19或各固定的第二电触点元件23接通。两个下面的固定的第二电触点元件23相互导电连接。这例如可以通过布置在一个共同的汇流排27上（如例如在图2中所示）来实现。此外示出一个第二开关布置结构35，该第二开关布置结构具有松开的电连接43。第三开关布置结构37示出另一备选的开关布置结构，在该开关布置结构中，两个下面的固定的第二电触点元件23相互导电连接，而在两个上面的固定的第二电触点元件23之间没有建立导电连接。在所示的第四开关布置结构39中，两个上面的固定的第二电触点元件23相互导电连接，而在两个下面的固定的第二电触点元件23之间不存在导电连接。

附图标记列表

1 机械式开关

3 驱动单元

4 步进切换单元

5/7 第一步进切换传动装置驱动件

9/11 第二步进切换传动装置驱动件

13 驱动轴

15 第一从动轴

16 驱动元件

17 可动的第一电触点元件

19 固定的第一电触点元件

21 可动的第二电触点元件

23 固定的第二或者说其他电触点元件

25 滚轮星

27 汇流排

29 螺纹连接

31 第二从动轴

33 第一开关布置结构

35 第二开关布置结构

37 第三开关布置结构

39 第四开关布置结构

43 松开的电连接

Claims

1.机械式开关（1），用于建立和松开电连接和/或用于在不同的电连接之间切换，该机械式开关包括：

一个驱动单元（3），该驱动单元带有一个围绕第一直线轴线旋转的驱动轴（13）和至少一个不可相对转动地与该驱动轴（13）连接的步进切换传动装置驱动件（5、7、9、11）以及多个沿着步进切换传动装置驱动件（5、7、9、11）的外周在预定的位置处设置的驱动元件（16）；和

至少一个与步进切换传动装置驱动件（5、7、9、11）的驱动元件（16）协同作用的步进切换单元（4），该步进切换单元包括至少一个从动轴（15，31），该从动轴带有至少一个设置在该从动轴（15，31）上的可动的第一电触点元件（17），

其中，在驱动轴（13）以一预定的角度旋转运动时，所述驱动元件（16）与步进切换单元（4）这样协同作用，使得所述至少一个从动轴（15，31）以限定的转动角度旋转运动，其中，可动的第一电触点元件（17）与一个设置在汇流排（27）上的固定的第一电触点元件（19）和/或与设置在汇流排（27）上的固定的第二或者说其他电触点元件（23）导电连接，或者在可动的第一电触点元件（17）与固定的第一电触点元件（19）和/或固定的第二或者其他电触点元件（23）之间的导电连接是松开的。

2.根据权利要求1所述的机械式开关，其特征在于，步进切换单元（4）包括第一从动轴（15），所述驱动单元（3）包括至少一个与驱动轴（13）不可相对转动地连接的第一步进切换传动装置驱动件（5/7），该第一步进切换传动装置驱动件带有沿着外周在预定的位置处设置的驱动元件（16），并且在驱动轴（13）以另一预定的角度旋转运动时，第一步进切换传动装置驱动件（5/7）的驱动元件（16）与步进切换单元（4）这样协同作用，使得第一从动轴（15）以限定的转动角度进行旋转运动，其中，可动的第一电触点元件（17）与固定的第一电触点元件（19）导电连接或者在第一电触点元件（17）与固定的第二或者其他电触点元件（23）之间的导电连接是松开的。

3.根据权利要求1所述的机械式开关，其特征在于，步进切换单元（4）包括第二从动轴（31），该第二从动轴带有设置在其上的可动的第二电触点元件（21），并且驱动单元（3）包括不可相对转动地与驱动轴（13）连接的第二步进切换传动装置驱动件（9/11），该第二步进切换传动装置驱动件带有沿着外周在预定的位置处设置的驱动元件（16），以及

在驱动轴（13）以预定的角度旋转运动时，第二步进切换传动装置驱动件（9/11）的所述驱动元件（16）与步进切换单元（4）的第二从动轴（31）这样协同作用，使得第二从动轴（31）以限定的转动角度进行旋转运动，其中，可动的第二电触点元件（21）与固定的第一电触点元件（19）或固定的第二或其他电触点元件（23）导电连接，或者在可动的第一电触点元件（17）与固定的第一电触点元件（19）或固定的第二或其他电触点元件（23）之间的导电连接是松开的。

4.根据权利要求2所述的机械式开关，其特征在于，步进切换单元（4）包括第二从动轴（31），该第二从动轴带有设置在其上的可动的第二电触点元件（21），并且驱动单元（3）包括不可相对转动地与驱动轴（13）连接的第二步进切换传动装置驱动件（9/11），该第二步进切换传动装置驱动件带有沿着外周在预定的位置处设置的驱动元件（16），以及

5.根据权利要求4所述的机械式开关，其特征在于，驱动轴（13）围绕第一直线轴线（A）进行旋转运动，并且第一从动轴（15）和/或第二从动轴（31）围绕第二直线轴线（B）进行旋转运动，并且第一和第二直线轴线（A、B）至少近似相互平行地延伸。

6.根据权利要求4所述的机械式开关，其特征在于，驱动轴（13）的预定的角度约为120度，并且第一从动轴（15）的和/或第二从动轴（31）的限定的角度约为90度。

7.根据权利要求4所述的机械式开关，其特征在于，在驱动轴（13）和/或第二从动轴（31）上分别设置有至少一个锁止元件，该锁止元件具有圆弧段的轮廓，并且在第一从动轴（15）上设置有在其轮廓方面适应性匹配于所述锁止元件的并且与该锁止元件对应的容纳元件，并且在驱动轴（13）的预定的旋转角度中，锁止元件和容纳元件形锁合地嵌入彼此之中。

8.根据权利要求7所述的机械式开关，其特征在于，沿着容纳元件的运动轨迹在锁止元件的一侧或两侧上分别设有一个滚轮。

9.根据权利要求1至8之一所述的机械式开关，其特征在于，所述机械式开关用于有载分接开关。