專利名稱：用于熱脫扣器的調(diào)整裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于開(kāi)關(guān)裝置的熱脫扣器的調(diào)整裝置，它包括一個(gè)位置固定地保持在一個(gè)雙金屬支架上的雙金屬。在此，所述開(kāi)關(guān)裝置可以理解為機(jī)械的或機(jī)電的開(kāi)關(guān)裝置、尤其是線路保護(hù)開(kāi)關(guān)、斷路器、繼電器、接觸器等類似裝置。
這種開(kāi)關(guān)裝置用于將電路與供電網(wǎng)連接以及在電流超過(guò)一個(gè)預(yù)定值時(shí)手動(dòng)或自動(dòng)地使電路與供電網(wǎng)斷開(kāi)。例如線路保護(hù)開(kāi)關(guān)用于防止裝備或設(shè)備中的線路產(chǎn)生過(guò)載和短路現(xiàn)象。在一個(gè)可通過(guò)過(guò)電流保護(hù)機(jī)構(gòu)切斷的電網(wǎng)中，一個(gè)這樣的開(kāi)關(guān)裝置在故障情況下附加地防止過(guò)高接觸電壓存在下去。
當(dāng)開(kāi)關(guān)裝置或保護(hù)開(kāi)關(guān)接通時(shí)，一個(gè)蓄能器、例如一個(gè)彈簧作為一個(gè)機(jī)械開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)或開(kāi)關(guān)鎖的部件被張緊，在釋放過(guò)程中彈簧被釋放并操縱開(kāi)關(guān)。在此，開(kāi)關(guān)裝置包括一個(gè)通常為帶條狀雙金屬形式的熱脫扣器，該脫扣器根據(jù)過(guò)載時(shí)間延遲地釋放。釋放過(guò)程通過(guò)經(jīng)由雙金屬帶輸送的過(guò)電流所引起的雙金屬帶的熱變形來(lái)進(jìn)行。為此雙金屬帶對(duì)一個(gè)與其自由端間隔一個(gè)間距對(duì)置的且與開(kāi)關(guān)鎖機(jī)械耦聯(lián)的斷開(kāi)杠桿加載。由此，雙金屬帶通過(guò)這個(gè)斷開(kāi)杠桿釋放開(kāi)關(guān)鎖，而開(kāi)關(guān)鎖的蓄能器斷開(kāi)一個(gè)移動(dòng)觸頭或動(dòng)觸頭，使動(dòng)觸頭從靜觸頭上抬起。此外，開(kāi)關(guān)裝置通常另外包括一個(gè)非延遲釋放的用于大沖擊電流或短路電流的磁或電磁脫扣器。
可以將雙金屬的自由端與斷開(kāi)杠桿之間的間距設(shè)計(jì)成可調(diào)整的，為此通常設(shè)有一個(gè)調(diào)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，在開(kāi)關(guān)裝置中采用了一個(gè)這樣的調(diào)整螺栓用于調(diào)整雙金屬。但是采用調(diào)整螺栓涉及到相應(yīng)地增加生產(chǎn)和制造費(fèi)用。
因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提出一種成本低廉且操作簡(jiǎn)單的用于開(kāi)關(guān)裝置，尤其是用于線路保護(hù)開(kāi)關(guān)的調(diào)整裝置。
上述技術(shù)問(wèn)題通過(guò)權(quán)利要求1的特征得以解決。為此，斷開(kāi)杠桿與由于熱變形在斷開(kāi)方向上逐漸對(duì)斷開(kāi)杠桿加載的雙金屬的自由端之間的間距可以通過(guò)彎曲一個(gè)與雙金屬固定連接的雙金屬支架來(lái)調(diào)整。
所述雙金屬支架在有利的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)中具有至少一個(gè)給定彎曲部位，最好是兩個(gè)或三個(gè)給定彎曲部位。由此使雙金屬支架在其固定和支承在這樣一種開(kāi)關(guān)裝置的殼體中時(shí)起到多關(guān)節(jié)鏈或多關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)的作用。所述雙金屬支架在一個(gè)第一給定彎曲部位區(qū)域中具有一個(gè)平行于雙金屬帶延伸的并與其接觸端相連接的支撐腿段以及一個(gè)至少在此處近似垂直于支撐腿段延伸的操縱腿段。所述操縱腿段的自由端可以在一個(gè)殼體輪廓內(nèi)或之上被導(dǎo)引，其中該自由端借助一個(gè)相應(yīng)的操作工具可擺動(dòng)地被導(dǎo)引或保持在一個(gè)至少近似于圓弧形的彎曲軌跡上。
另一個(gè)第二給定彎曲部位或者沿著支撐腿段設(shè)置或者設(shè)置在其背離操縱腿段的腿端部。在這個(gè)實(shí)施方式中，雙金屬支架在該第二給定彎曲部位過(guò)渡到一個(gè)相宜地以一個(gè)鈍角橫交于支撐腿段延伸的固定腿段。該固定腿段本身也相宜地再兩次彎曲，由此得到一個(gè)整體上近似U形的固定腿段并進(jìn)而得到一個(gè)整體上被彎曲成環(huán)形(senfrmig)或套圈形(schlaufenfrmig)的雙金屬支架。
在雙金屬支架的所述近似環(huán)形或套圈形的結(jié)構(gòu)中，從第一給定彎曲部位開(kāi)始延伸的操縱腿段向內(nèi)或向外彎曲。在操縱腿段向外彎曲時(shí)，該操縱腿段以端面相宜地頂靠在一個(gè)弧形調(diào)整輪廓上被導(dǎo)引。該輪廓最好通過(guò)一個(gè)相應(yīng)的開(kāi)關(guān)裝置的殼體輪廓實(shí)現(xiàn)。
該具有圓弧形狀的調(diào)整輪廓或殼體輪廓具有一個(gè)逐漸變小的半徑，所述操縱腿段位于半徑上。當(dāng)操縱腿段圍繞著構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)的第一給定彎曲部位頂靠在調(diào)整輪廓上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，雙金屬支架被彎曲并由此符合調(diào)整雙金屬目的地改變雙金屬的位置。在此，通過(guò)相應(yīng)地設(shè)計(jì)調(diào)整輪廓或殼體輪廓，可以相應(yīng)地按照需要調(diào)整操縱腿段的轉(zhuǎn)動(dòng)角度與雙金屬自由端的運(yùn)動(dòng)的變換比。
在操縱腿段向內(nèi)彎曲時(shí)，沿著這個(gè)操縱腿段相宜地具有另一(第三)給定彎曲部位。在這個(gè)(第三)給定彎曲部位與操縱腿段自由端之間，在該操縱腿段上形成一個(gè)垂直于腿的縱向延伸的、并可固定在一個(gè)位置固定的定位孔中的定位銷。該定位孔位于開(kāi)關(guān)裝置的殼體中。
即便在所述雙金屬支架以及進(jìn)而調(diào)整裝置的這一實(shí)施方式中，通過(guò)操縱腿段圍繞由兩個(gè)給定彎曲部位構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)也可再次使雙金屬支架彎曲并由此使雙金屬的位置符合調(diào)整目的地發(fā)生變化。因此，在這兩個(gè)實(shí)施方式中，都是通過(guò)使雙金屬支架彎曲來(lái)調(diào)節(jié)或調(diào)整雙金屬自由端或雙金屬頂端與斷開(kāi)杠桿之間的間距。通過(guò)在雙金屬支架的相應(yīng)彎折點(diǎn)上挖去一些材料可相宜地形成這些給定彎曲部位。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)尤其在于，通過(guò)對(duì)支承雙金屬的雙金屬支架的適當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和布置可以使雙金屬支架有針對(duì)性地彎曲并由此為開(kāi)關(guān)裝置的熱脫扣器提供一種簡(jiǎn)單且成本低廉的調(diào)整裝置。
這種用于調(diào)整雙金屬的機(jī)構(gòu)，其中，相宜地設(shè)有給定彎曲部位的雙金屬支架按照多關(guān)節(jié)鏈的形式、尤其是三關(guān)節(jié)鏈或四關(guān)節(jié)鏈的形式起作用，而且實(shí)際上能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)地或獨(dú)立地補(bǔ)償殼體再收縮的目的。這種通常由所使用材料所承受的再收縮在整個(gè)器件壽命周期中導(dǎo)致重要的、在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上適當(dāng)?shù)呐渲盟黄谕淖兓?，尤其是?dǎo)致例如雙金屬頂端與短開(kāi)杠桿之間的間距的變化以及由此也導(dǎo)致所不期望的熱脫扣器的失調(diào)或重調(diào)。
下面借助于附圖所示實(shí)施方式詳細(xì)闡述本發(fā)明，附圖中

圖1以立體圖表示一個(gè)最終裝配在開(kāi)關(guān)裝置中的熱脫扣裝置，它具有一個(gè)按照本發(fā)明的第一種實(shí)施方式的調(diào)整裝置，該調(diào)整裝置包括一個(gè)具有兩個(gè)給定彎曲部位的雙金屬支架，圖2表示圖1中的與一個(gè)雙金屬帶相連接的雙金屬支架，圖3以對(duì)應(yīng)于圖1的示意圖表示按照本發(fā)明的調(diào)整裝置的第二種實(shí)施方式，該調(diào)整裝置具有一個(gè)帶有三個(gè)給定彎曲部位的雙金屬支架，圖4以對(duì)應(yīng)于圖2的示意圖表示圖3中的雙金屬支架。
所有附圖中相互對(duì)應(yīng)的部件均用相同的附圖標(biāo)記表示。
圖1和圖3以截取局部的方式示出一個(gè)開(kāi)關(guān)裝置1在揭開(kāi)殼體2的殼蓋件時(shí)的狀況，從中可看到一個(gè)可調(diào)整的熱脫扣器的主要部件。所述熱脫扣器包括一個(gè)雙金屬帶3，其接觸端3a與一個(gè)雙金屬支架4材料相連地(stoffschlüssig)連接并由此保持位置固定。該雙金屬支架4與一個(gè)用于電流通過(guò)開(kāi)關(guān)裝置1的接線端子5導(dǎo)電連接。
雙金屬3的自由端3b、即雙金屬帶的頂端間隔一個(gè)間距地與斷開(kāi)杠桿6相對(duì)置，該斷開(kāi)杠桿與一個(gè)沒(méi)有詳細(xì)示出的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)或開(kāi)關(guān)鎖以本身已公知的方式和方法耦聯(lián)。雙金屬頂端3b與斷開(kāi)杠桿6之間的這個(gè)間距A可以通過(guò)使雙金屬支架4彎曲進(jìn)行調(diào)整。
在按照?qǐng)D1和2的可調(diào)整的熱脫扣器以及進(jìn)而調(diào)整裝置的實(shí)施方式中，所述雙金屬支架4按照三關(guān)節(jié)鏈的方式多次地彎轉(zhuǎn)或彎曲。其中，在一個(gè)第一給定彎曲部位7上形成雙金屬支架4的一個(gè)操縱腿段4a和一個(gè)垂直于該操縱腿段、即與之至少近似于成直角相交地延伸的支撐腿段4b。所述雙金屬3的接觸端3a與所述支撐腿段4b材料相連地連接。
在這個(gè)實(shí)施方式中，所述支撐腿段4b在第二給定彎曲部位8上過(guò)渡到一個(gè)本身彎曲成近似U形的固定腿段4c。通過(guò)該固定腿段4c，雙金屬支架4通過(guò)相應(yīng)的殼體結(jié)構(gòu)或輪廓9，10定位在殼體2上。其中，支撐腿段4b不僅可以圍繞(第二)給定彎曲部位8彎曲而且也可以圍繞(第一)給定彎曲部位7在雙向箭頭11所示的方向上彎曲并因此在整個(gè)腿的長(zhǎng)度上無(wú)頂靠地裝在殼體2中。
雙金屬支架4的向外指向的操縱腿段4a以端面頂靠在一個(gè)弧形的殼體輪廓上被導(dǎo)引并支承在那里。該殼體輪廓構(gòu)成所述用于調(diào)整雙金屬的弧形調(diào)整輪廓12。該規(guī)定圓形或圓弧形調(diào)整軌跡B的調(diào)整輪廓12的半徑R沿順時(shí)針?lè)较蛑饾u減小到一個(gè)更小的半徑R’。
為了調(diào)整雙金屬以及進(jìn)而調(diào)整雙金屬3自由端3b與斷開(kāi)杠桿6之間的間距A，借助于一個(gè)(未示出的)操作工具使雙金屬支架4的操縱腿段4a圍繞由第一給定彎曲部位7構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)頂靠在調(diào)整輪廓12上轉(zhuǎn)動(dòng)并由此使雙金屬支架4彎曲，進(jìn)而相應(yīng)改變雙金屬3的位置以用于調(diào)整間距A。因此，當(dāng)操縱腿段4a沿順時(shí)針?lè)较?、即在所示調(diào)整軌跡B的箭頭方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，雙金屬3以及進(jìn)而其自由端或雙金屬頂端3b向斷開(kāi)方向D轉(zhuǎn)動(dòng)。在這個(gè)實(shí)施方式中，所述調(diào)整裝置基本上是由所述雙金屬支架4連同固定在其上的所述雙金屬帶3和所述調(diào)整輪廓12構(gòu)成。
在圖3和4所示的雙金屬支架4的實(shí)施方式中，所述第二給定彎曲部位8大約設(shè)置在雙金屬支架4的支撐腿段4b的中間區(qū)域中。一直到這個(gè)給定彎曲部位8之前，該雙金屬支架4都通過(guò)其固定腿段4c構(gòu)成傳力鏈地夾緊固定在相應(yīng)設(shè)計(jì)的殼體結(jié)構(gòu)或輪廓中。因此僅僅所述支撐腿段4b的一個(gè)腿段和其經(jīng)過(guò)所述第一給定彎曲部位7的延長(zhǎng)段上的操縱腿段4a’可沿雙箭頭11方向彎曲。在該實(shí)施方式中，所述雙金屬支架4上的通過(guò)一個(gè)彎曲部8’連接在支撐腿段4b上的固定腿段4c仍然至少?gòu)澢山芔形。
在這個(gè)實(shí)施方式中，所述操縱腿段4a’向內(nèi)彎曲并且本身在彎曲形成一個(gè)第三給定彎曲部位13的情況下彎曲，使得所述雙金屬支架4按照一個(gè)四關(guān)節(jié)鏈的方式起作用。所述第一和第二給定彎曲部位7和8在按照?qǐng)D2和4的兩個(gè)實(shí)施方式中通過(guò)在雙金屬支架4的板材上鉆孔或沖孔制成。在按照?qǐng)D3和4的實(shí)施方式中通過(guò)相應(yīng)的材料凹缺也可相宜地另外制造出第三給定彎曲部位13。
在所述操縱腿段4a’的自由端側(cè)面形成一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)或定位銷14，它由在板片形的操縱腿段4a’上的一個(gè)材料凹缺構(gòu)成。通過(guò)這個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)銷14使操縱腿段4a’嵌入到一個(gè)起到轉(zhuǎn)動(dòng)輪廓作用的殼體凹槽或旋轉(zhuǎn)孔15中，該凹槽或旋轉(zhuǎn)孔15設(shè)置在一個(gè)相應(yīng)的被定位的殼體輪廓中，該殼體輪廓是相宜的拱形殼體結(jié)構(gòu)16的形式。用于調(diào)整雙金屬的操作工具作用于位于轉(zhuǎn)動(dòng)銷14區(qū)域的操縱腿段4a’的自由端4a”。
在這個(gè)實(shí)施方式中也通過(guò)操縱腿段4a’在所示雙箭頭B方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)再次使雙金屬支架4彎曲，從而改變雙金屬3的位置以用于調(diào)整間距A。在此當(dāng)操縱腿段4a在調(diào)整軌跡B所示的箭頭方向上順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，雙金屬3的雙金屬頂端或自由端3b向著斷開(kāi)方向D轉(zhuǎn)動(dòng)并由此實(shí)現(xiàn)調(diào)整雙金屬。在此由轉(zhuǎn)動(dòng)銷14和旋轉(zhuǎn)孔15構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)又預(yù)先給定由雙箭頭象征性地表示的圓形或圓弧形的調(diào)整軌跡B。在此主要由雙金屬支架4連同固定在其上的雙金屬3以及起到調(diào)整輪廓作用的殼體附加件16上的旋轉(zhuǎn)孔15構(gòu)成調(diào)整裝置。
在這兩個(gè)實(shí)施方式中，用于調(diào)整雙金屬的并且通過(guò)沿著雙金屬支架4的設(shè)置的給定彎曲部位7和8或7，8和13按照多關(guān)節(jié)鏈的形式起作用的機(jī)構(gòu)也有利地補(bǔ)償了一個(gè)實(shí)際上不可避免的殼體再收縮。當(dāng)由于這種殼體收縮使斷開(kāi)杠桿6的位置往變大間距A的方向上變化時(shí)，則這種再收縮也使起到調(diào)整輪廓作用的殼體輪廓12或殼體附件16和進(jìn)而起到調(diào)整輪廓作用的旋轉(zhuǎn)孔15往雙金屬3方向靠近。這又引起雙金屬支架4自動(dòng)彎曲并且因此使雙金屬3向正在遠(yuǎn)離的斷開(kāi)杠桿6的方向隨動(dòng)，使得間距A實(shí)際上保持恒定。
因此，在圖1所示的實(shí)施方式中，所述間距或尺寸A由于殼體收縮變大。而與此同時(shí)輪廓12則向著輪廓9移動(dòng)并由此所述使雙金屬帶3或其頂端3b沿順時(shí)針?lè)较螂S動(dòng)。
與之相反，在圖3所示的實(shí)施方式中，所述間距或尺寸A由于殼體收縮變小，此時(shí)，輪廓16向著固定輪廓9移動(dòng)。由此使兩個(gè)給定彎曲部位8與13之間的間距減小，這會(huì)使得給定彎曲部位7逆著斷開(kāi)方向D被頂壓并且使雙金屬3沿逆時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)。
權(quán)利要求
1.一種用于開(kāi)關(guān)裝置(1)的熱脫扣器的調(diào)整裝置，它包括一個(gè)位置固定地保持在一個(gè)雙金屬支架(4)上的雙金屬(3)，該雙金屬的自由端(3b)與一個(gè)斷開(kāi)杠桿(6)間隔一個(gè)間距并且由于熱變形在斷開(kāi)方向(D)上逐漸對(duì)該斷開(kāi)杠桿加載，其特征在于，可以通過(guò)彎曲所述雙金屬支架(4)來(lái)調(diào)整該間距(A)。
2.如權(quán)利要求1所述的調(diào)整裝置，其特征在于，所述雙金屬支架(4)具有至少一個(gè)(第一)給定彎曲部位(7)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的調(diào)整裝置，其特征在于，所述雙金屬支架(4)在第一給定彎曲部位(7)處具有一個(gè)平行于雙金屬(3)延伸的并與其接觸端(3a)連接的支撐腿段(4b)以及一個(gè)近似垂直于所述支撐腿段延伸的操縱腿段(4a)，該操縱腿段可以在一個(gè)至少近似圓形的調(diào)整軌跡(B)上擺動(dòng)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的調(diào)整裝置，其特征在于，所述雙金屬支架(4)沿著其支撐腿段(4b)具有一個(gè)與第一給定彎曲部位(7)間隔一定間距的第二給定彎曲部位(8)。
5.如權(quán)利要求3或4所述的調(diào)整裝置，其特征在于，所述雙金屬支架(4)具有一個(gè)通過(guò)一個(gè)彎曲部(8，8’)連接在支撐腿段(4b)上且至少近似U形的固定腿段(4c)。
6.如權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的調(diào)整裝置，其特征在于，所述雙金屬支架(4)的操縱腿段(4a)以端面頂靠在一個(gè)弧形的調(diào)整輪廓(12)上被導(dǎo)引。
7.如權(quán)利要求6所述的調(diào)整裝置，其特征在于，所述調(diào)整輪廓(12)形成一個(gè)至少近似圓弧形的且其圓弧半徑(R，R’)逐漸減小的調(diào)整軌跡(B)。
8.如權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的調(diào)整裝置，其特征在于，所述雙金屬支架(4)的操縱腿段(4a’)具有一個(gè)垂直于腿的縱向延伸的并可固定在一個(gè)位置固定的旋轉(zhuǎn)孔(15)中的轉(zhuǎn)動(dòng)銷(14)，在該轉(zhuǎn)動(dòng)銷與第一給定彎曲部位(7)之間設(shè)有另一個(gè)(第三)給定彎曲部位(13)。
9.如權(quán)利要求2至8中任一項(xiàng)所述的調(diào)整裝置，其特征在于，通過(guò)在所述雙金屬支架(4)的彎曲部頂點(diǎn)上的一個(gè)材料凹缺形成所述或各給定彎曲部位(7，8，13)。
10.一種開(kāi)關(guān)裝置、尤其是線路保護(hù)開(kāi)關(guān)，其具有一個(gè)如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的調(diào)整裝置(4，12或15)。
11.如權(quán)利要求10所述的開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于，所述調(diào)整裝置(4，12或15)這樣補(bǔ)償殼體收縮，使得在斷開(kāi)杠桿(6)與雙金屬(3)的自由端(3b)之間的間距(A)變化時(shí)該斷開(kāi)杠桿(6)自動(dòng)地相應(yīng)按順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于開(kāi)關(guān)裝置(1)的熱脫扣器的調(diào)整裝置，其包括一個(gè)位置固定地保持在一個(gè)雙金屬支架(4)上的雙金屬(3)，該雙金屬的自由端(3b)與一個(gè)斷開(kāi)杠桿(6)間隔一個(gè)間距并且由于熱變形在斷開(kāi)方向(D)上逐漸對(duì)該斷開(kāi)杠桿加載，可以通過(guò)彎曲所述雙金屬支架(4)來(lái)調(diào)整所述間距(A)。所述調(diào)整裝置(4，12或15)尤其適用于線路保護(hù)開(kāi)關(guān)或類似器件。
文檔編號(hào)H01H71/74GK1488157SQ02804030
公開(kāi)日2004年4月7日 申請(qǐng)日期2002年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月31日
發(fā)明者克里斯托夫·韋伯, 克里斯托夫 韋伯 申請(qǐng)人:西門子公司