CZ299763B6

CZ299763B6 - Spínací prístroj

Info

Publication number: CZ299763B6
Application number: CZ20040225A
Authority: CZ
Inventors: Vierling@Winfried
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 2001-07-12
Filing date: 2002-06-13
Publication date: 2008-11-19
Also published as: CN1258797C; DE10133879A1; EP1405324B1; CZ2004225A3; US6867672B2; ES2343311T3; DE10133879B4; EP1405324B8; WO2003007321A1; EP1405324A1; US20040245081A1; CN1526150A

Abstract

Spínací prístroj (1) je proveden se skríní (2) a se zámkem (3) vypínace, který má trojdílnou konstrukcní jednotku s vypínací pákou (4), se západkou (5) a s pohyblivým kontaktním ramenem (6). Konstrukcní jednotka je v podstate tvorena kovovým materiálem. Pohyblivé kontaktní rameno (6) tvorí na koncise západkou (5) prostrednictvím spojovacího elementu kloub. Pohyblivé kontaktní rameno (6) a vypínací páka (4) jsou otocne uloženy na stacionární ose(7) otácení. Síly pusobící na konstrukcní jednotku a vznikající mezi soucástmi této konstrukcní jednotky leží v podstate v jedné rovine. Pružina (15)podporující vratné západkové ústrojí zámku (3) vypínace je prvním koncem (16) uložena na zmíneném kloubu, dosedá na osu (7) otácení a na druhém konci(17) pusobí na vypínací páku (4).

Description

Oblast techniky

Vynález se týká spínacího přístroje se zámkem vypínače, který má trojdílnou konstrukční jednotku s vypínací pákou, se západkou a s pohyblivým kontaktním ramenem, přičemž konstrukční jednotka je v podstatě tvořena kovovým materiálem, přičemž pohyblivé kontaktní rameno tvoří na konci se západkou prostřednictvím spojovacího elementu kloub, přičemž pohyblivé kontaktní rameno a vypínací páka jsou otočně uloženy na stacionární ose otáčení, a přičemž síly působící na konstrukční jednotku a vznikající mezi součástmi této konstrukční jednotky leží v podstatě v jedné rovině.

Dosavadní stav techniky

Spínací přístroj, zejména ochranný spínací přístroj, sc zámkem vypínače se používá například jako jistič vedení. Jističe vedení rovněž označované jako spínače LS nebo automatické jističe vedení se v současné době používají převážně místo tavných pojistek.

Jističe vedení jsou takzvanými nadproudovými vypínači s prvním a druhým vypínacím zařízením. která působí na zámek vypínače. Elektromagnetické vypínací zařízení působí jako rychlovypínač při krátkém spojení. Tepelné bimetalovc vypínací zařízení vypíná při trvalém přetížení, když se příslušné vedení nepřípustně zahřeje. Zámek vypínače může být ovládán i prostrednict2? vím manuálně ovladatelné vypínací páky. takže příslušný jistič vedení může sloužit i pro přerušení proudového obvodu.

Jeden takový jistič vedení se zámkem vypínače, který má pohyblivé kontaktní rameno, vypínací páku, západku a více rámových dílů, je známý ze spisu US 4 968 863. Síly, které vznikají mezi díly této konstrukční jednotky, přitom prakticky leží v jedné rovině. Pohyblivé kontaktní rameno a šroubovitá válcová pružina s prodlouženými konci zámku vypínače jsou přitom uloženy otočně na jedné ose.

Sériový výrobek, jako je jistič vedení, podléhá trhem podmíněným cenově restriktivním poža35 davkům, které se ve značné míře projevují na počtu součástí jističe vedení. Jistič vedení výše uvedeného provedení však má počet součástí, který negativně ovlivňuje tyto požadavky.

Dále je ze spisu DE 1904 731 známý zámek vypínače jističe vedení, přičemž tento zámek vypínače má snížený počet součástí. Tento zámek vypínače obsahuje konstrukční jednotku, která v podstatě sestává z pohyblivého kontaktního ramena, z vypínací páky a západky. Pohyblivé kontaktní rameno jc přitom uloženo na ose.

Podstatným kriteriem pro zajištění funkce jističe vedení je takzvané vratné západkové ústrojí mezi vypínací pákou a západkou. Element, který podporuje tuto funkci, však není uveden.

Ze spisu DE 33 39 398 Al je rovněž známý jistič vedení se zámkem vypínače. Zámek vypínače obsahuje v alespoň jedné části plastový díl, přičemž tento plastový díl však musí být v důsledku blízkosti ke kontaktnímu místu vyroben ze zvlášť odolného, a proto drahého, materiálu.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je vytvořit spínací přístroj se zámkem vypínače, pomocí něhož se vyřeší výše popsané problémy.

- 1 CZ 299763 B6

Uvedeny úkol splňuje spínací přístroj se skříní a se zámkem vypínače,

- který má trojdílnou konstrukční jednotku s vypínací pákou, se západkou a s pohyblivým kon> taktním ramenem,

- přičemž konstrukční jednotka je v podstatě tvořena kovovým materiálem a

- přičemž pohyblivé kontaktní rameno tvoří na konci sc západkou prostřednictvím spojovacího io elementu kloub.

- přičemž pohyblivé kontaktní rameno a vypínací páka jsou otočné uloženy na stacionární ose otáčení a

- přičemž síly působící na konstrukční jednotku a vznikající mezi součástmi této konstrukční jednotky leží v podstatě v jedné rovině, podle vynálezu, jehož podstatou je,

Že na tomto kloubu jc prvním koncem uložena pružina podporující vratné západkové ústrojí zámku vypínače, která dosedá na osli otáčení a na druhém konci působí na vypínací páku.

Levná konstrukce zámku vypínače, která je dosažitelná pomocí vynálezu, se projeví na výrobě spínacího přístroje snížením jeho ceny. To je dáno zejména trojdílnou konstrukční jednotkou zámku vypínače, která je vyrobena z jednoduchých kovových výlisků, popřípadě ohýbaných dílů, popřípadě ze stejného materiálu. Dále uložení kontaktního ramena a vypínací páky na jedné ose

2? přispívá k výhodné výrobě. Pružina podporující bilanci sil a vratné západkové ústrojí je uspořádaná, popřípadě dimenzována, tak, aby jednak mohla sledovat průběh pohybu konstrukční jednotky, a aby jednak její funkce byla s jistotou zajištěna při malém předpětí. Dalších součástí pro kompenzaci vznikajícího klopného momentu není zapotřebí, protože síly působící na konstrukční jednotku nebo mezi součástmi této konstrukční jednotky působí pouze v jedné rovině.

Pružina je s výhodou vytvořena jako listová pružina nebo pružina z kruhového drátu, čímž je umožněna specifická možnost volby podle účelu použití a podle typu spínacího přístroje.

Síly působící na konstrukční jednotku a vznikající mezi součástmi této konstrukční jednotky leží s výhodou v podstatě v rovině pohyblivého kontaktního ramena. Proto se může zamezit vzniku příčinného klopného momentu vytvářejícího ztráty třením a negativné ovlivňujícího bilanci sil.

Přehled obrázků na výkresech

4(1

Další výhody a podrobnosti vynálezu budou nyní blíže objasněny na příkladném provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje v bokorysu spínací přístroj se zámkem vypínače v poloze VYP. nebo-li vypnu45 tO, obr. 2 při pohledu zepředu spínací přístroj z obr. 1 a obr. 3 v půdorysu spínací přístroj z obr. 1.

s

Příklady provedení vynálezu

V následujícím textu jsou stejné součásti znázorněné na obrázcích opatřeny stejnými vztahovými s značkami nebo podle smyslu podobnými vztahovými značkami.

Na obr. 1 je znázorněn spínací přístroj 1 se skříní 2 a se zámkem 3 vypínače v takzvané poloze VYP, neboli v poloze vypnuto, označované dále jako poloha AS. Zámek 3 vypínače obsahuje vypínací páku 4, západku 5. pohyblivé kontaktní rameno 6 a z hlediska skříně 2 stacionární osu 7 io otáčení. Součásti jako zámek 3 vypínače, vypínací páka 4 a západka 5 jsou provedeny z kovového materiálu, zejména z oceli, mosazi, mědi, bronzu a/nebo mosazi a vytvořeny jako výlisky nebo ohýbané díly. Pro dosažení soudržnosti součástí, jako je zámek 3 vypínače, zejména vypínací páka 4, západka 5 a kontaktní rameno 6, zabírají vypínací páka 4 a západka 5 kolem kontaktního ramena 6 a pomocí zasunuté osy 7 otáčení a čepu 9 jsou spojeny s kontaktním ramenem

6. Kontaktní rameno 6 má z tohoto pohledu přibližně tvar zrcadlově obráceného písmene S a na své délce je zhruba uprostřed opatřeno vybráním 8. v němž je uspořádána osa 2 otáčení.

Vybrání 8 může být provedeno jak otevřené, tak i zavřené, a vzhledem k šířce kontaktního ramena 6 je orientováno v podstatě k vypínací páce 4. Vybrání 8 má vzhledem k ose 7 otáčení nad20 měrnou velikost, čímž je dána snadnější montáž součástí spínacího přístroje E Vybrání 8 slouží ve spojení s osou 7 otáčení pouze k dosažení soudržnosti součástí spínacího přístroje i. Osa 7 otáčení je uspořádána ve vybrání 8 velmi volně a jako doraz popřípadě plní omezující nebo vodicí funkci.

2^ Západka 5 je na svém konci pomocí čepu 9 připojena k prvnímu koncovému dílu JO kontaktního ramena 6 tak, že vznikne kloub. Cep 9 je posuvný v úložném elementu JJ tvořeném skříní 2. Úložný element JJ může být rovněž vytvořen jako oblouková kulisa, přičemž úložný element JJ, respektive kulisa, je opatřen rovněž obloukovým otvorem j2.

3o Úložný element JJ může být vytvořen jako součást natvarovaná na skříni 2 nebo jako zvláštní součást skříně 2. Zvláštní součást může být uspořádána ve skříni 2 přemístitelně, čímž je dán větší počet možností provedení. Na konci západky 5 prolilelilčm ke konci, na němž se nachází čep 9, je západka 5 spojena s třmenem JJ. který je zase činně spojen s válcem JJ s kolíkovou rukojetí. Skříň 2, která je popřípadě provedena z izolačního materiálu, může sestávat ze dvou skořepin s vždy jedním úložným elementem JJ, přičemž čep 9 je veden na obou stranách.

Čep 9 je obklopen prvním koncem 16 pružiny JJ podporující vratné západkové ústrojí zámku 3 vypínače. Vratné západkové ústrojí zajišťuje v poloze AS to, aby zámek 3 vypínače zaujmul definovaný stav sepnuli. Pružina 15 dosedá na osu 7 otáčení a svým druhým koncem JJ působí na nástavec JJ vypínací páky 4. V poloze ZAP, neboli v poloze zapnuto, označované dále jako poloha ES. působí pružina JJ jako pojistka vůči otřesům nebo vibracím proti nežádoucímu uvolnění západky 5.

Pružina 15, která je zde vytvořena jako šroubovitá válcová pružina s prodlouženými konci, je v kloubu uložena takzvaně volně a může sledovat kinematiku součástí zámku 3 vypínače. Proto je kroutící moment vytvářený pružinou JJ v poloze ES shodný s kroutícím momentem v poloze AS. Pružina JJ může být navíc ve formě listové pružiny nebo pružiny z kruhového drátu vytvořena také jako šroubovitá válcová pružina s prodlouženými konci, popřípadě spirálovitá pružina, nebo v ekvivalentním provedení.

Kontaktní rameno 6 je mezi vybráním 8 a čepem 9 opatřeno záběrovým otvorem JJ pro do něj zabírající tažnou pružinu 20. Tažná pružina 20 je navíc uložena v úložném otvoru 2J držáku 22 aje v ní přitom vytvořeno předpětí. Držák 22 může být upevněn nebo přestavitelný v prvním

- j CZ 299763 B6 úhlovém rozsahu a tak, aby různým polohám tažné pružiny 20 mohly být přiřazeny různé kontaktní síly, čímž je možno určit definovatelné typy spínacího přístroje k Na druhém koncovém dílu 2_3 kontaktního ramena 6 jc uspořádán první kontaktní díl 24 v přibližně stejné výšce jako druhý kontaktní díl 25. Druhý kontaktní díl 25 je umístěn na nosiči 26 pevného kontaktu, který je ? částí blíže nepopsané konstrukční jednotky .

Zámek 3 vypínače má, na rozdíl od známého zámku vypínače, kromě osy 7 otáčení i úložný element £1, který slouží jako otočný a výkyvný element pro pohyblivé kontaktní rameno 6. Proto je vedení pohyblivého kontaktního ramena 6 dáno nikoli kombinací sestávající z osy 7 otáčení ui a vybrání 8. nýbrž úložným elementem JJ., jeho otvorem 12 a v něm vedeným čepem 9. Osa 7 otáčení a čep 9 mohou být popřípadě provedeny i z plastu.

Provádí-li sc ovládání válce J4 s kolíkovou rukojetí ve smyslu přepnutí z polohy VYP, neboli z polohy AS, do takzvané polohy ZAP, neboli polohy ES, které je zde hrubě schematicky naznah ceno, převádí válec 14 s kolíkovou rukojetí svůj otočný pohyb na Iranslační pohyb třmenu 13.

Ί nnen L3 dále přenáší svůj Iranslační pohyb na západku 5, načež tato západka 5 působí na kontaktní rameno 6 pomocí příslušného čepu 9 tak, aby vykonalo obloukový výkyvný pohyb. První úhlový rozsah a daný variabilním držákem 22 se projeví na druhém úhlovém rozsahu β - což jc způsobeno kínematikou zámku 3 vypínače - v místě dotyku kontaktních dílů 24. 25.

Silovým působením tažné pružiny 20 se rovněž otáčí vypínací páka 4 a přitom způsobuje zvětšující se překrytí západkou 5. Při tomto průběhu pohybů s výhodou nevznikají žádné klopné momenty, protože síly působící na konstrukční jednotku nebo vznikající mezi součástmi této konstrukční jednotky působí pouze v jedné rovině, zejména v rovině EK pohyblivého kontakt25 ního ramena 6. Dalších součástí pro kompenzaci vznikajícího klopného momentu již proto není zapotřebí. Pro působení sil v jedné rovině je na vypínací páce 4 vyhnuta jedna oblast do střední roviny kontaktního ramena 6 tím, že vylisovaný obrys tvoří místo zaskočení. Obrysový rozměr AM. který představuje tloušťku profilu této souvislé a kompaktní konstrukční jednotky, může být v rozsahu od 2 do 20 mm, přičemž zejména muže činit 5 mm.

Na obr, 2 a 3 je vždy znázorněn spínací přístroj 1 s příslušnou skříní 2 a s odpovídajícím zámkem 3 vypínače v pohledu zepředu, popřípadě v půdorysu. Pro zjednodušení nejsou u těchto vyobrazení znázorněny úložný element EL držák 22 a nosič 26 pevného kontaktu.

ΐ5 V úvodu zmíněná vypínací zařízení elektromagnetického nebo tepelného druhu vyvolají vždy v případě vypnutí první sílu KE nebo druhou sílu KT, které působí na vypínací páku 4 a uvedou tak zámek 3 vypínače, a proto i válec ]4 s rukojetí, zpět do polohy VYP, neboli polohy AS.

Podstatným znakem předložené myšlenky je pomocí výhodné kombinace jednotlivých součástí

4i) zámku 3 vypínače a spínacího přístroje 1 dosáhnout značné úspory jak u součástí, tak i u celé výroby zámku 3 vypínače. Celý zámek 3 vypínače může být vyroben automatizovaně a zejména automatizovaně sestaven, Tato skutečnost se týká ί vložení pružiny 15 do zámku 3 vypínače, čímž se dosáhne podstatného zjednodušení. Celá konstrukce se dále vyznačuje kvazi „volným zavěšením zámku 3 vypínače ve skříni 2, protože zámek 3 vypínače na jedné straně pouze dose45 dá na osu 7 otáčení a na druhé straně je pohy blivě veden v otvoru J_2- Síly vytvářené pružinou [5 působí v podstatě pouze mezi elementy zámku 3 vypínače.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Spínací přístroj (1) se skříní (2) a se zámkem (3) vypínače.

- kléry má trojdílnou konstrukční jednotku s vypínací pákou (4). se západkou (5) a s pohyblivým kontaktním ramenem (6),

- přičemž tato konstrukční jednotka je v podstatě tvořena kovovým materiálem a

- přičemž pohyblivé kontaktní rameno (6) tvoří na konci se západkou (5) prostřednictvím spojovacího elementu kloub,

- přičemž pohyblivé kontaktní rameno (6) a vypínací páka (4) jsou otočně uloženy na stacionární ose (7) otáčení, a

- přičemž síly působící na konstrukční jednotku a vznikající mezi součástmi této konstrukční jednotky leží v podstatě v jedné rovině.

vyznačující sc tím, že na tomto kloubu je prvním koncem (16) uložena pružina (15) podporující vratné západkové ústrojí zámku (3) vypínače, která dosedá na osu (7) otáčení a na druhém konci (17) působí na vypínací páku (4).
2. Spínací přístroj podle nároku 1, vyznačující se tím. že pružina (15) je vytvořena jako listová pružina nebo pružina z kruhového drátu.
3. Spínací přístroj podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že síly působící na konstrukční jednotku a vznikající mezi součástmi této konstrukční jednotky leží v rovině (LK) pohyblivého kontaktního ramena (6).