專利名稱：斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種斷路器，該斷路器具有至少一個包括動觸頭的極裝 置；用于斷開和閉合所述動觸頭的可轉(zhuǎn)動地支承的雙臂式杠桿；接通蓄能 器；以及凸輪，該凸輪與所述接通蓄能器相耦連并通過操縱元件與所述杠 桿的第一端相耦連，其中，所述杠桿的第二端與所述極裝置的可動接觸件 相連；以及至少一個斷路蓄能器。
背景技術(shù)：
由DE4138333C2公知了這樣一種斷路器。在這種斷路器中，可轉(zhuǎn)動地 支承的雙臂式杠桿在朝向凸輪元件/凸輪的第一端具有可轉(zhuǎn)動地支承的輥子 形式的操作元件，該輥子與所述凸輪元件共同作用，其中，所述凸輪元件 通過在作為接通蓄能器的彈簧元件中貯存的能量轉(zhuǎn)動。動觸頭借助于可轉(zhuǎn) 動地支承的雙臂式杠桿的第二端在所述斷路器的開路狀態(tài)和閉合狀態(tài)之間 相對于第一觸頭可動地設(shè)置。由彈簧元件和凸輪元件組成的裝置在此可樞 轉(zhuǎn)地設(shè)在可動的支撐裝置上，其中，設(shè)有用于卡鎖和釋放可動支撐裝置的 鎖緊裝置。斷路蓄能器裝置與所述雙臂式杠桿的第一端相連，它在接通過 程中接收能量并在斷開所述斷路器時使用這些能量。這種裝置具有復(fù)雜且 昂貴的結(jié)構(gòu)，因為例如要斷開所述動觸頭就必須使帶有設(shè)于其上的凸輪元 件的可轉(zhuǎn)動地支承的支撐元件樞轉(zhuǎn)，以便使所述觸頭能夠分開。這種結(jié)構(gòu) 尤其需要有較大的空間。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，構(gòu)造一種本文開頭所述類型的斷路 器，其具有簡單并且緊湊的結(jié)構(gòu)。如下地解決這一技術(shù)問題根據(jù)本發(fā)明，所述操縱元件是可通過凸輪 控制的、可轉(zhuǎn)動地支承的開關(guān)軸，該開關(guān)軸通過斷路蓄能器與所述雙臂式 杠桿的第一端相連。在這種裝置中，接通蓄能器的能量通過作為操縱元件的軸和斷路蓄能器傳遞給所述杠桿，以閉合所述動觸頭，從而使一種更緊 湊的結(jié)構(gòu)得以實現(xiàn)。在一種優(yōu)選實施形式中，在一種多極式極裝置中，開關(guān)軸在整個極裝 置上延伸并為各觸頭分別具有一個驅(qū)動撥桿，各自的斷路蓄能器的第一端 鉸接地設(shè)置在所述驅(qū)動撥桿上。在這種開關(guān)軸的情況下有利的是，在多極 式的極裝置中、例如在三極斷路器的情況下，可以通過各自的驅(qū)動撥桿將 接通蓄能器的能量通過開關(guān)軸傳遞給各自的動觸頭，因此確保了整個極裝 置在沒有昂貴的用于橫桿的支撐的情況下同步驅(qū)動。在本發(fā)明的另 一設(shè)計中，斷路蓄能器的第二端與雙臂式杠桿的第 一端 鉸接地相連。斷路蓄能器在開關(guān)軸和雙臂式杠桿之間的鉸接布置使得處于 其壓緊狀態(tài)的斷路蓄能器可以幾乎處在關(guān)于開關(guān)軸旋轉(zhuǎn)軸線和斷路蓄能器 的第二端之間的線的一個伸展位置內(nèi)。由于僅在開關(guān)軸上施加較小的轉(zhuǎn)矩， 因此可以一種簡單的方式固定該開關(guān)軸，其中，由斷路蓄能器施加的轉(zhuǎn)矩 大到足以在釋放了開關(guān)軸的固定時使所述觸頭分開。在適當?shù)臄U展中，斷路蓄能器包括彈簧元件。這種斷路蓄能器使得在 本發(fā)明的裝置中可以在接通過程中簡單地壓緊所述斷路蓄能器。在一種優(yōu)選實施形式中，接通蓄能器包括彈簧元件，該彈簧元件的第 一端支承在殼體部分上而其第二端則通過壓緊軸與凸輪相耦連。這種裝置 一方面使得接通蓄能器的能量可以借助凸輪簡單地傳遞給杠桿，另 一 方面 可以通過與壓緊軸相連的驅(qū)動單元以一種簡單的方式給接通蓄能器提供能 量。在一種優(yōu)選實施形式中，接通蓄能器在第一端固定，并在第二端與壓 緊裝置的偏心輪相連，與限定復(fù)位運動邊界的裝置相互作用，并且所述限 定復(fù)位運動邊界的裝置具有一個設(shè)在接通蓄能器的第一端的棘輪機構(gòu)。這 種布置按照有利的方式是簡單、低成本且同時低摩損的，因為接通蓄能器 的復(fù)位運動僅通過設(shè)在所述接通蓄能器的第 一端上的棘輪機構(gòu)限定邊界或 阻止。在一種適當?shù)臄U展中，所述限定復(fù)位運動邊界的裝置包括釋放所述棘 輪機構(gòu)的導(dǎo)向部件，利用該導(dǎo)向部件，接通蓄能器的第一端借助構(gòu)造在導(dǎo) 向部件內(nèi)的長形孔可動地支承在一固定軸上，并且所述導(dǎo)向部件與接通蓄 能器的第二端相連。在這種布置中有利的是，由于接通蓄能器的偏心支承的第二端以及支承在長形孔內(nèi)的導(dǎo)向部件，因而導(dǎo)向部件的自由端在^妄通一方面實現(xiàn)了接通蓄能器的壓緊而另一方面對復(fù)位運動進行了限制。在一種優(yōu)選的實施形式中，棘輪機構(gòu)具有可繞固定軸在一第一位置和一第二位置之間轉(zhuǎn)動的可動棘爪，彈簧元件作用在該棘爪上。利用這種棘爪可以簡單地構(gòu)成棘輪機構(gòu)。在一種優(yōu)選實施形式中，固定軸和彈簧元件保持在固定元件上。在這種布置中，棘爪可以借助彈簧元件以簡單的方式在其第一和第二位置之間繞所述軸樞轉(zhuǎn)。在一種適當?shù)脑O(shè)計中，在導(dǎo)向部件上設(shè)有與棘爪上的壓緊凹部共同作 用的止擋元件。通過止擋元件在導(dǎo)向部件上的這種布置以及與壓緊凹部的 共同作用， 一種將棘爪從其第一位置偏轉(zhuǎn)到第二位置的簡單可能性得以實 現(xiàn)。在進一步的擴展中，棘爪具有鎖止凹部。在接通過程之后接通蓄能器 的復(fù)位運動中止擋元件嚙合在鎖止凹部內(nèi)，因此以 一種更簡單有效的方式 實現(xiàn)了對復(fù)位運動的限定。在另一種優(yōu)選實施形式中，在用于接通蓄能器的壓緊裝置中，可借助 驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動的壓緊軸為壓緊接通蓄能器而分別與偏心輪和凸輪固定地連 接，并具有切斷擋塊。其中，驅(qū)動輪通過聯(lián)軸器與壓緊軸耦連并且所述聯(lián) 軸器是棘輪裝置。通過這種棘輪裝置實現(xiàn)一壓緊裝置，該壓緊裝置針對其 聯(lián)軸器以有利的方式簡單且同時低成本地實施，因為棘輪裝置需要相對較 少的零件。在此，僅通過棘輪裝置就避免了，由于壓緊過程之后驅(qū)動輪的 進一步動作而造成的對壓緊裝置操作不當?shù)呢摵伞Ｔ谝环N優(yōu)選實施形式下，棘輪裝置具有可轉(zhuǎn)動地設(shè)在驅(qū)動輪上的棘爪， 且為控制該棘爪而設(shè)有固定的止擋元件。這種布置的有利之處在于，僅通 過棘爪的可轉(zhuǎn)動布置和固定的止擋元件就可以實現(xiàn)對棘爪的控制并由此實 現(xiàn)驅(qū)動輪與壓緊軸的解耦連。在一種有利的設(shè)計中，這樣設(shè)置固定止擋元件，使得棘爪在接通蓄能 器壓緊的情況下釋放壓緊軸。這種布置提供了 一種在接通蓄能器壓緊的情 況下使壓緊軸在壓緊過程后與驅(qū)動器解耦連的簡單可能性。在另一種有利的設(shè)計中，棘輪裝置具有與壓緊軸固定連接并與棘爪共同作用的驅(qū)動撥桿。這種驅(qū)動撥桿的布置是一種使驅(qū)動輪和壓緊軸借助棘 爪相互耦連以執(zhí)行壓緊過程的簡單適當?shù)目赡苄?。棘輪裝置在其自由端可以以不同方式被導(dǎo)引、例如由位置固定的導(dǎo)軌 來導(dǎo)引。在有利的擴展中，棘輪裝置具有彈簧元件。通過設(shè)置彈簧元件確 保了棘爪在壓緊過程中保持在與驅(qū)動撥桿共同作用的位置。在本發(fā)明的另一種優(yōu)選設(shè)計中，在驅(qū)動輪上設(shè)有定位銷。這種定位銷 的設(shè)置以有利的方式通過由彈簧元件傳遞的力限制了可轉(zhuǎn)動地支承的棘爪 的轉(zhuǎn)動，從而避免了棘爪由于在為準備斷路器的壓緊過程的轉(zhuǎn)動期間在壓 緊軸上的滑動運動而造成的磨損。在本發(fā)明的另 一優(yōu)選設(shè)計中，用于防止接通蓄能器放松的鎖緊機構(gòu)設(shè) 置有按壓鍵，該按壓鍵在鎖緊機構(gòu)的釋放位置借助于力傳遞元件與用于使接通蓄能器放松的放松脫扣器通過一種形狀閉合的連接(Formschluss)相耦 連，使得作用在按壓鍵上的接通運動可以通過力傳遞元件導(dǎo)入到用于使接 通蓄能器松弛的放松脫扣器中，其中，力傳遞元件與形狀閉合的斷路裝置 (Formschlussunterbrechungmittel)相連，所述形狀閉合的斷路裝置被設(shè)置用于 將鎖緊機構(gòu)移動到一個斷開了所述形狀閉合的連接的鎖緊位置，其中，按 壓鍵和力傳遞元件在去鎖緊位置中沿共同的縱向可動地被導(dǎo)引，因此按壓傳遞元件被可樞轉(zhuǎn)地支承，使得在鎖緊位置中力傳遞元件的運動方向與按 壓鍵的推壓運動成角度，其中，形狀閉合的斷路裝置與斷路器的開關(guān)軸和/ 或與輔助開關(guān)相耦連。力傳遞元件優(yōu)選并不被縱向運動地導(dǎo)引，而是可以通過導(dǎo)入轉(zhuǎn)動運動 的可靠地從按壓鍵和松弛脫扣器之間的形狀閉合的連接脫離。此外，避免 了大的提升運動，使得鎖緊機構(gòu)既可靠又緊湊。在一種有利的設(shè)計中，形狀閉合的斷路裝置具有鉸接在位置固定的轉(zhuǎn) 軸上的肘形杠桿，該肘形杠桿在復(fù)位軸承上與復(fù)位彈簧相耦連，而在連接 軸承上借助搖桿與力傳遞元件相耦連。根據(jù)這種適當?shù)臄U展，通過肘形杠 桿導(dǎo)入用于使力傳遞元件樞轉(zhuǎn)的運動，從而提供一種多功能且同時緊湊的 鎖緊機構(gòu)。根據(jù) 一 種與此相應(yīng)的適當擴展，肘形杠桿借助杠桿動力機構(gòu) (Hebelkinematik)與輔助開關(guān)的開關(guān)軸這樣地耦連，使得在輔助開關(guān)處于斷開位置時，肘形杠桿克服復(fù)位彈簧的彈簧力樞轉(zhuǎn)并將力傳遞元件從去鎖緊 位置轉(zhuǎn)移到鎖緊位置。輔助開關(guān)可以這種方式與鎖緊機構(gòu)相耦連，使得在 輔助開關(guān)處在斷開位置時，接通蓄能器的放松并因而使得開關(guān)(例如是斷路 器)接通不可能。在力傳遞元件和輔助開關(guān)之間的耦連通過適當?shù)母軛U動力 機構(gòu)以及通過上述的肘形杠桿實現(xiàn)。在此，力傳遞元件與輔助開關(guān)的驅(qū)動 軸機械地耦連。對開關(guān)、例如斷路器在輔助開關(guān)開路或處于斷開位置的情 況下的不希望的斷開以這種方式得以防止。根據(jù)本發(fā)明的 一種有利的擴展，肘形杠桿借助于杠桿動力機構(gòu)與 一插 接件的插接鎖緊件這樣耦連，使得在開關(guān)在插接件上從接觸位置移開時， 肘形杠桿克服復(fù)位彈簧的彈簧力樞轉(zhuǎn)并且力傳遞元件從去鎖緊位置轉(zhuǎn)移到 鎖緊位置。根據(jù)本發(fā)明的進一步擴展，杠桿動力機構(gòu)與插接鎖緊件相耦連。 不過，尤其在空氣絕緣開關(guān)的情況下，開關(guān)在插接件上的移動具有與單獨 的輔助開關(guān)相同的作用，因此，在此在插接件導(dǎo)軌上的移動和輔助開關(guān)的 觸頭的斷開相同，并因此和與輔助開關(guān)的耦連等效。在移動開關(guān)時，將例 如固定地與開關(guān)相連的觸頭與固定地安裝在開關(guān)設(shè)備上的觸頭斷開。在此， 開關(guān)借助插接件可動地支承在開關(guān)設(shè)備內(nèi)。根據(jù)另 一種適當?shù)臄U展，肘形杠桿具有在傳動桿的長形孔內(nèi)延伸的驅(qū) 動銷，其中，傳動桿在遠離長形孔的一端固定在斷路器開關(guān)軸的凸輪元件 上，使得肘形杠桿在開關(guān)軸的接通位置在斷開了按壓鍵和放松脫扣器之間 的形狀閉合的連接的情況下樞轉(zhuǎn)。根據(jù)這種有利的擴展，肘形杠桿并因此 力傳遞元件與斷路器的開關(guān)軸的位置相耦連，因此，當開關(guān)的觸頭已經(jīng)處 于接觸位置的情況下接通蓄能器不可能放松。在這種情況下，觸發(fā)斷路電 路，其中，接通蓄能器的能量不再以動能傳遞給開關(guān)機構(gòu)。不過，開關(guān)機 構(gòu)由該斷路電路強烈地加載。顯然，也可能使肘形杠桿既通過傳動桿與開 關(guān)或斷路器的開關(guān)軸相耦連，又通過適當?shù)母軛U機構(gòu)與輔助開關(guān)和/或斷路 開關(guān)或者是與插接件的鎖緊相耦連。術(shù)語斷路開關(guān)在這種情況下也包括多 個串聯(lián)的單個斷路開關(guān)。傳動桿的長形孔用于機械地斷開由輔助開關(guān)觸發(fā)的鎖緊，該鎖緊由于開關(guān)軸的開關(guān)位置引起。在一種適當?shù)脑O(shè)計中，可以在鎖緊位置和去鎖緊位置之間切換的鎖緊方式設(shè)在斷路器上，在所述鎖緊位置中防止了在斷路器觸頭相接觸的情況下對接通過程的觸發(fā)，在所述去鎖緊位置中能夠觸發(fā)接通過程。搡作員可 以通過直接設(shè)在斷路器上的接通準備顯示器讀出斷路器的狀態(tài)。迄今在斷 路器插接件上實現(xiàn)的這種準備顯示器的缺點在于，斷路器的狀態(tài)僅間接地 通過斷路器插接件進行查詢。同樣有利的是，在斷路器插接件上省去了用 于顯示器的附加機構(gòu)。在一種優(yōu)選實施形式中，接通準備顯示器是機械式的。這種機械式接 通準備顯示器可以以簡單的方式與鎖緊機構(gòu)相連結(jié)。在另一種優(yōu)選實施形式種，接通準備顯示器以光學(xué)方式實現(xiàn)。光學(xué)式 接通準備顯示器是一種對斷路器狀態(tài)進行視覺感知的有利方法。


下面結(jié)合附圖以及參考附圖的實施例詳細解釋本發(fā)明。在附圖中: 圖1以示意圖示出了處于第一位置的根據(jù)本發(fā)明的斷路器； 圖2以示意圖示出了處于第二位置的根據(jù)本發(fā)明的斷路器； 圖3以示意圖示出了處于第一位置的接通蓄能器裝置； 圖4以示意圖示出了處于第二位置的接通蓄能器裝置； 圖5以示意圖示出了處于第三位置的接通蓄能器裝置； 圖6以示意圖示出了處于第四位置的接通蓄能器裝置； 圖7以示意圖示出了處于第五位置的接通蓄能器裝置； 圖8是壓緊裝置的示意側(cè)視圖；圖9是圖8所示壓緊裝置在壓緊過程中的第一位置處的正視圖； 圖IO是處于第二位置的壓緊裝置的正視圖； 圖11以示意圖示出處于未鎖緊位置的鎖緊機構(gòu)的實施例； 圖12示出了處于一鎖緊位置的圖ll所示鎖緊機構(gòu)；以及 圖13示出了處于另一鎖緊位置的圖ll所示鎖緊機構(gòu)。
具體實施方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的斷路器l的示意圖。該斷路器1包括設(shè)在斷 路器1的固定部件3上的接通蓄能器2。接通蓄能器2借助于偏心輪4上的 鉸接連接通過壓緊軸5與凸輪6相連。凸輪6可繞轉(zhuǎn)動軸7轉(zhuǎn)動地支承并 以其外表面8靠在開關(guān)軸10的凸輪元件9上。開關(guān)軸IO可繞轉(zhuǎn)動軸11轉(zhuǎn)動地支承并包括與斷路蓄能器14的第一端13鉸接連接的第二驅(qū)動撥桿12。 斷路蓄能器14的第二端15與雙臂式杠桿17相連，斷路蓄能器14鉸接地 耦連在該雙臂式杠桿的第一端18上，并且該雙臂式杠桿可動地繞轉(zhuǎn)動軸9 支承。雙臂式杠桿17的第二端20又與極裝置21鉸接連接。極裝置21包 括與雙臂式杠桿17的第二端20鉸接連接的第一動觸頭22以及固定設(shè)置的 第二觸頭23。在圖1中示出了處于斷路位置的斷路器1。接通蓄能器2處于貯存了用 于觸發(fā)開關(guān)過程的能量的位置。在接通蓄能器2的此位置中，凸輪6靠在 開關(guān)軸10的凸輪元件9上，其中斷路蓄能器14松馳并且雙臂式杠桿17處 于使第一接觸件22與第二觸頭23分開的位置。圖2示出了處于閉合開關(guān)位置的斷路器，其中第一觸頭22和第二觸頭 23相互連接。通過觸發(fā)未示出的觸發(fā)機構(gòu)使接通蓄能器2將能量借助于偏 心輪4和壓緊軸5傳遞給繞其轉(zhuǎn)動軸7逆時針轉(zhuǎn)動的凸輪6。在凸輪6轉(zhuǎn)動 時，通過凸輪元件9使開關(guān)軸IO繞其轉(zhuǎn)動軸11逆時針轉(zhuǎn)動。開關(guān)軸10的 轉(zhuǎn)動導(dǎo)致驅(qū)動撥桿12逆時針的運動，從而導(dǎo)致與斷路蓄能器14鉸接連接 的雙臂式杠桿17同樣繞其轉(zhuǎn)動軸19逆時針轉(zhuǎn)動。在此，雙臂式杠桿17的 第一端18向下而第二端20向上運動。由于這種運動，第一接觸件22被壓 向第二接觸件23，極機構(gòu)21的接觸完成。此外，在驅(qū)動撥桿12運動時， 斷路蓄能器14壓緊。圖2示出了接通的斷路器1的位置，其中，由開關(guān)軸 IO和斷路蓄能器14組成的動力鏈幾乎固定在這樣一種伸展位置內(nèi)，也就是 說從斷路蓄能器4的第一端13到斷路蓄能器14的第二端15的軸線與從驅(qū) 動撥桿12到開關(guān)軸10的轉(zhuǎn)動軸11的軸線成接近180度的角度。由于開關(guān)軸10和斷路蓄能器14組成的動力鏈幾乎處于一種僅有較小 的由斷路蓄能器14產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩作用在開關(guān)軸10上的伸展位置，因此所述 開關(guān)軸可以通過一種簡單的、未示出的棘輪機構(gòu)固定在圖2所示位置中。在開關(guān)軸10固定的情況下，可以借助于一驅(qū)動裝置對接通蓄能器2實 現(xiàn)一個新的壓緊過程，該驅(qū)動裝置通過傳動機構(gòu)與壓緊軸5并由此與凸輪6 和接通蓄能器2相連。凸輪6通過驅(qū)動器引起進一步的逆時針轉(zhuǎn)動，其中 凸輪6的外表面8不再與開關(guān)軸的凸輪元件9相接觸。通過棘輪機構(gòu)固定 的開關(guān)軸10保留在圖2所示位置，使得接觸件22、 23相互保持接觸。驅(qū) 動器通過連接5同時導(dǎo)致接通蓄能器2的壓緊。如果釋放用于固定開關(guān)軸的棘輪機構(gòu)，那么由斷路蓄能器14產(chǎn)生的力矩就足以將不與凸輪6接觸的開關(guān)軸IO繞其轉(zhuǎn)動軸11順時針轉(zhuǎn)動，其中， 通過斷路蓄能器的彈簧力引起雙臂式杠桿17的順時針轉(zhuǎn)動并將第一接觸件 22與第二接觸件23分開。斷路器1再次位于圖1所示位置，而接通蓄能器 2壓緊且觸頭22、 23分開。圖3示出了帶有作為接通蓄能器2的彈簧元件2的接通蓄能器裝置， 該彈簧元件的第一端24借助棘輪裝置25與固定部件3相連，而第二端27 與偏心輪4鉸接地連接。偏心輪4以及凸輪6固定地設(shè)在壓緊軸5上。帶 有長形孔29和止擋元件30的導(dǎo)向部件28被導(dǎo)引通過所述接通蓄能器2的 第一端24。導(dǎo)向部件28與所述第二端27剛性連接并借助延伸通過長形孔 29的軸31支承在固定部件3上。棘輪裝置25包括同樣可在軸31上轉(zhuǎn)動地 支承的棘爪32和彈簧33，該彈簧在其第一端34固定在所述棘爪32上而第 二端35固定在固定部件3上。虛線表示的線38對應(yīng)于接通蓄能器的開關(guān) 和壓緊過程中的第二端27的運動軌跡，而虛線表示的線39對應(yīng)于止擋元 件30的運動軌跡。運動軌跡39由于系統(tǒng)的動力設(shè)置而特征在于，在止擋 元件30從接通蓄能器的上死點運動到下死點時繪出與反向運動不同的軌跡 曲線，從而得以用棘爪32進行卡鎖。在圖3中，接通蓄能器處于壓緊狀態(tài)，其中彈簧元件受到擠壓應(yīng)力。 此外，第二端27處于其運動曲線38的上反向點，止擋元件30處于其運動 曲線39的上拐點附近，而軸31處在導(dǎo)向部件28的長形孔29的下止擋處。 棘爪32通過彈簧33的拉力保持在第一位置。如果觸發(fā)了開關(guān)過程，那么在接觸蓄能器2中貯存的能量就通過偏心 輪4和壓緊軸5傳遞給凸輪6并由此傳遞給開關(guān)軸10。在此第二端27沿著 線38逆時針運動，而止擋元件30在線39上順時針運動。圖4示出處在剛觸發(fā)了開關(guān)過程之后的位置中的帶有棘爪機構(gòu)的接通 蓄能器2，其中接觸蓄能器2部分地松馳。接通蓄能器2的能量導(dǎo)致凸輪6 繞壓緊軸5的轉(zhuǎn)動，并由此導(dǎo)致開關(guān)軸10的運動。第二端27處于線38上 的九點鐘位置，而止擋元件30在線39上已向下運動。由于與第二端27相 連的導(dǎo)向部件28的運動，軸31相對于長形孔29處在靠近長形孔29的第 二端的一個位置。圖5示出了處于完全松弛狀態(tài)的接通蓄能器2,其中，所述第二端27和止擋元件30已經(jīng)到達各自線38和39的下反向點。在此位置，軸31位 于長形孔29的上端。止擋元件30靠在棘爪32的壓緊凹部36內(nèi)。在此位 置中，止擋元件30開始使可轉(zhuǎn)動地支承的棘爪32克服被壓緊的彈簧33的 彈簧力運動離開固定部件3。圖6示出了在斷路器開關(guān)過程剛結(jié)束時接通蓄能器2和棘輪機構(gòu)的位 置。凸輪6與開關(guān)軸10不接觸，開關(guān)軸10并因此斷路器的觸頭處于一個 鎖緊并且接通的位置。通過在開關(guān)過程中部分地轉(zhuǎn)化成動能的接通蓄能器2 的能量轉(zhuǎn)動凸輪6和偏心輪4通過它們的反向點，其中導(dǎo)向部件28向上運 動而止擋元件30離開棘爪32的壓緊凹部36。此時，棘爪32通過彈簧33 的拉力回復(fù)到其第一位置。通過偏心輪4的進一步轉(zhuǎn)動，所述接通蓄能器2 部分地壓緊，從而使接通蓄能器2執(zhí)行復(fù)位運動。這種復(fù)位運動通過由彈 簧33復(fù)位到其第一位置的棘爪32限定，如參考圖7所解釋的那樣。圖7示出了接通蓄能器2以及棘輪機構(gòu)在帶有卡鎖的止擋元件30的斷 路器開關(guān)過程后的位置。止擋元件30嚙合在棘爪32的鎖止凹部37中并被 鎖緊。通過所述鎖緊，可靠地避免了接通蓄能器2進一步的向回運動。由 此可以再立即斷開斷路器并為接通蓄能器開始新的開關(guān)過程。圖8以示意側(cè)視圖示出了接通蓄能器2的壓緊裝置，該壓緊裝置包括 壓緊軸5、偏心輪4設(shè)置在所述壓緊軸第一端40上。凸輪6在壓緊軸5的 第二端41與壓緊軸5固定連接。在壓緊裝置的殼體部分42上固定地設(shè)有 止擋元件43，壓緊軸5借助滾珠軸承42a、 42b可轉(zhuǎn)動地支承在所述壓緊裝 置中。驅(qū)動撥桿44與壓緊軸5固定地連接，該驅(qū)動撥桿通過棘爪45與驅(qū) 動輪46共同作用。棘爪45在此借助彈簧元件47可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在驅(qū)動輪46 上。驅(qū)動輪46是未示出的傳動機構(gòu)的、例如可借助手搖柄驅(qū)動器和馬達驅(qū) 動器驅(qū)動的蝸輪蝸桿傳動裝置的最后一個驅(qū)動輪。在偏心輪4上鉸接地設(shè) 有接通蓄能器2。觸發(fā)止擋49被設(shè)計為在壓緊過程后用于壓緊裝置的止擋， 其中，觸發(fā)止擋可以借助參考圖11至圖13描述的機構(gòu)觸發(fā)，以便在接通 蓄能器2壓緊時執(zhí)行斷路器的開關(guān)過程。圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的壓緊裝置處在接通蓄能器的壓緊過程中的一 個位置的正視圖。棘爪45在其端部50通過接觸面51與驅(qū)動撥桿44相接 觸。在棘爪45的端部40構(gòu)造有止擋52,該止擋靠在驅(qū)動輪46上的定位銷 53上。通過由于驅(qū)動器引起的驅(qū)動輪46的轉(zhuǎn)動，壓緊軸5通過靠在驅(qū)動撥桿44上的棘爪45順時針轉(zhuǎn)動，并由此使偏心輪4順時針轉(zhuǎn)動。由此，在 偏心輪4上鉸接支承的接通蓄能器2壓緊。在圖9所示位置，偏心輪4處 在使接通蓄能器2受到其最大壓縮彈簧應(yīng)力的位置。為了產(chǎn)生觸發(fā)開關(guān)過 程所需的轉(zhuǎn)矩，必須將偏心輪4繼續(xù)轉(zhuǎn)動到與其最大伸展位置相差幾度的 一個位置。在圖10中示出了棘爪45在接通蓄能器2完全執(zhí)行壓緊過程后的位置。 在驅(qū)動輪46順時針轉(zhuǎn)動時，棘爪45與止擋元件43相接觸，從而觸發(fā)棘爪 45繞軸48的逆時針轉(zhuǎn)動，使得接觸面51不再靠在驅(qū)動撥桿44上并使凈束爪 從驅(qū)動撥桿44處樞轉(zhuǎn)開。壓緊軸5在此位置與驅(qū)動輪46并由此與驅(qū)動器 解耦連。由于驅(qū)動輪6的進一步轉(zhuǎn)動，因此，不再有力施加在凸輪或偏心 輪上。在接通過程中釋放觸發(fā)止擋49,使得在接通蓄能器2中貯存的能量用 于轉(zhuǎn)動與壓緊軸5相連的凸輪6并由此用于閉合斷路器的動觸頭。在此， 壓緊軸5以及與其相連的部分沿圖10的箭頭54所示方向轉(zhuǎn)動，直到接通 蓄能器2完全松弛。驅(qū)動輪46以及棘爪45在此保持在圖IO所示位置。由 此在開關(guān)過程中沒有能量傳遞給驅(qū)動輪和驅(qū)動器。如果在一個開關(guān)過程之 后執(zhí)行新的壓緊過程，那么驅(qū)動輪45就通過驅(qū)動器同樣沿箭頭54方向運 動。在此，棘爪在止擋元件43上進一步偏轉(zhuǎn)并沿其運動，直到通過驅(qū)動輪 46的運動使棘爪45不再與止擋元件46相接觸，并通過由彈簧元件47施加 的力向壓緊軸5的方向轉(zhuǎn)動，直到棘爪45靠在定位銷53上。通過定位銷 53避免了棘爪45在驅(qū)動輪46的進一步轉(zhuǎn)動中置于壓緊軸5上。由于所述 進一步轉(zhuǎn)動，棘爪45與驅(qū)動撥桿44相接觸，因此驅(qū)動輪46和壓緊軸5再 次耦連并使接通蓄能器2再次壓緊。圖11以示意圖示出鎖緊機構(gòu)55的實施例。鎖緊機構(gòu)55具有按壓鍵56， 該按壓鍵以其銷狀延伸部57靠在力傳遞元件58上。力傳遞元件58具有導(dǎo) 向框架59,移動元件60可在其中沿線性運動方向可動地導(dǎo)引。導(dǎo)向框架 59被繞位置固定的轉(zhuǎn)盤軸承61可動地保持，并且在軸承62上與搖桿63相 連。力傳遞元件58位于圖11所示的去鎖緊位置，以其可縱向移動的移動元 件靠在放松脫扣器64上，所述放松脫扣器在操縱時，即通過在沿所示箭頭 方向向放松脫扣器64內(nèi)引入推壓運動時，釋放未圖示出的接通蓄能器2的鎖緊，從而釋放參考圖8所描述的觸發(fā)止擋49，使得接通蓄能器2放松。接通蓄能器2在所示實施例中與圖1所示斷路器的開關(guān)軸IO機械地相 耦連。旋轉(zhuǎn)運動向開關(guān)軸10中的引入將斷路器觸頭從接觸位置轉(zhuǎn)移到斷開 位置或者從斷開位置轉(zhuǎn)移到接觸位置，在所述接觸位置所述斷路器的開關(guān) 觸頭靠在一起，而在所述斷開位置所述斷路器的開關(guān)觸頭則彼此分開，如 已參考圖1和圖2所描述的那樣。開關(guān)軸10在軸承66上的凸輪元件9上與驅(qū)動器搖桿67鉸接地連接。 驅(qū)動器搖桿67在其遠離軸承66的一端具有長形孔68,肘形杠桿70的驅(qū)動 銷69突伸到所述長形孔內(nèi)，該肘形杠桿可繞位置固定的轉(zhuǎn)動軸承71運動。 肘形杠桿70在其軸承72處與搖桿63鉸接地相連。肘形杠桿70還在復(fù)位 彈簧軸承73處與復(fù)位彈簧74相耦連，該復(fù)位彈簧在所示位置將肘形杠桿 70的驅(qū)動撥桿69保持在長形孔68的上端。長形孔68的上邊界因此構(gòu)成了 一種支撐(Widerlager)。圖12示出了處于鎖緊位置的圖ll所示鎖緊機構(gòu)，其中，斷路器在斷路 開關(guān)觸頭斷開的情況下在一插接件上移動。與此不同的是，肘形杠桿70與 未示出的斷路開關(guān)或輔助開關(guān)的驅(qū)動軸相耦連。顯然，也可將兩種變形共 同在本發(fā)明的框架內(nèi)實現(xiàn)。所述的例如在插接導(dǎo)向件上移動開關(guān)所必需引入的運動通過圖l2中未 示出的杠桿機構(gòu)導(dǎo)入到肘形杠桿70內(nèi)，肘形杠桿則沿所示箭頭方向75運 動。杠桿機構(gòu)例如與肘形杠桿70的軸承76相連結(jié)。由于肘形杠桿70與力 傳遞元件58之間通過搖桿63的連接，力傳遞元件58能夠沿由箭頭77表 示的方向樞轉(zhuǎn)。力傳遞元件58的移動元件60的運動方向因此與按壓鍵56 的運動方向成角度，按壓4建56的銷形延伸部57沿按壓鍵的運動方向延伸。 在這種方式下，按壓鍵56的接通運動可以不再傳遞給放松脫扣器64,因此 接通蓄能器2不可能放松。圖13示出了處于另一去鎖緊位置的圖ll所示鎖緊機構(gòu)，其中，所述去 鎖緊位置由于開關(guān)軸10的運動導(dǎo)致。開關(guān)軸10的轉(zhuǎn)動使凸輪元件9沿所 示箭頭方向78轉(zhuǎn)動并由此使驅(qū)動器搖桿67向下偏移。肘形杠桿70的突伸 到驅(qū)動器搖桿67的長形孔68內(nèi)的驅(qū)動撥桿69同樣以這種方式向下運動， 使得肘形杠桿70沿所示箭頭方向79樞轉(zhuǎn)。由于導(dǎo)向框架59和肘形杠桿70 之間的杠桿連接63,力傳遞元件58同樣沿箭頭方向77樞轉(zhuǎn)。因此，由于開關(guān)軸10的轉(zhuǎn)動，不僅導(dǎo)致開關(guān)的開關(guān)極的開關(guān)觸頭，而且還導(dǎo)致鎖緊機構(gòu)的鎖緊位置，其中，通過按壓鍵56的操縱阻止了未示出的接通蓄能器2 的放松。未圖示的接通準備顯示器(Einschaltbereitschaftsanzeige)可以設(shè)在鎖緊機 構(gòu)55、例如導(dǎo)向框架58上。通過這種顯示單元與導(dǎo)向框架58的連接，可 以通過導(dǎo)向框架58的不同位置直接顯示斷路器的狀態(tài)。附圖標記列表1斷路器2接通蓄能器3固定部件4偏心輪壓緊軸6凸輪7i走專爭^由8夕卜表面9凸輪元件10開關(guān)軸11旋轉(zhuǎn)軸12驅(qū)動撥桿13第一端14斷路蓄能器15第二端16操縱機構(gòu)17雙臂式杠桿18第 一端19旋轉(zhuǎn)軸20第二端21極機構(gòu)22第一觸頭23第二觸頭24接通蓄能器的第一端25棘輪裝置27第二端28導(dǎo)向部件29長形孔30止擋元件31軸32棘爪33彈簧34彈簧的第一端35彈簧的第二端36壓緊凹部37鎖止凹部38第二端的運動軌跡39止擋元件的運動軌跡40第一端41第二端42殼體部件43固定止擋元件44驅(qū)動撥桿45棘爪46驅(qū)動輪47彈簧元件48軸49觸發(fā)止擋50棘爪端部51接觸面52止擋53定位銷54箭頭55鎖緊機構(gòu)56按壓鍵57銷狀延伸部58力傳遞元件59導(dǎo)向框架60移動元件61轉(zhuǎn)盤軸承62軸承63搖桿64放松脫扣器66軸承67驅(qū)動器搖桿68長形孔69驅(qū)動銷70肘形杠桿71轉(zhuǎn)動軸承7273復(fù)位彈簧軸承74復(fù)位彈簧75箭頭76軸承77箭頭78箭頭79箭頭
權(quán)利要求
1. 一種斷路器(1)，該斷路器具有至少一個包括動觸頭(22)的極裝置(21)；用于斷開和閉合所述動觸頭(22)的可轉(zhuǎn)動地支承的雙臂式杠桿(16)；接通蓄能器(2)；以及凸輪(6)，該凸輪與所述接通蓄能器(2)相耦連，并通過操作元件(10)與杠桿(17)的第一端(18)相耦連，其中，所述杠桿(17)的第二端(20)與所述極裝置(21)的動觸頭(22)相連；以及該斷路器具有至少一個斷路蓄能器(14)，其特征在于，所述操作元件是由所述凸輪(6)控制的、可轉(zhuǎn)動地支承的開關(guān)軸(10)，該開關(guān)軸通過所述斷路蓄能器(14)與所述雙臂式杠桿(17)的第一端(18)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷路器，其特征在于，在多極式極裝置中，所述開關(guān)軸(10)在整個極裝置上延伸并對于每個動 觸頭具有一個驅(qū)動撥桿(12)，各個所述斷路蓄能器(14)的第一端(13)鉸接地 設(shè)在所述驅(qū)動撥桿上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的斷路器，其特征在于，所述斷路蓄能器(14)的第二端(15)與所述雙臂式杠桿(17)的第一端(18) 鉸接地相連。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的斷路器，其特征在于，所述斷 路蓄能器(14)包括一彈簧元件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的斷路器，其特征在于，所述接 通蓄能器(2)包括一彈簧元件，該彈簧元件的第一端支承在殼體部件(3)上而 第二端則通過壓緊軸(5)與所述凸輪(6)相耦連。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的斷路器，其特征在于，所述接 通蓄能器(2)在第一端(24)被頂住并且在第二端與一壓緊裝置的偏心輪(4)相 連，該壓緊裝置與限定復(fù)位運動的裝置共同作用，并且所述限定復(fù)位運動 的裝置(25,28,31，32,33)具有設(shè)在所述接通蓄能器(2)的第一端(24)上的棘輪 機構(gòu)(25)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的斷路器，其特征在于，所述裝置(25,28,31，32，33) 包含觸發(fā)所述棘輪機構(gòu)(25)的導(dǎo)向部件(28)，利用所述導(dǎo)向部件，所述接通 蓄能器(2)的第一端(24)借助于設(shè)計在所述導(dǎo)向部件(28)內(nèi)的長形孔(29)可動地支承在一固定軸(31)上，并且所述導(dǎo)向部件與所述接通蓄能器(2)的第二端(27) 相連。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的斷路器，其特征在于，所述棘輪機構(gòu)(25)具 有可繞所述固定軸(31)在一第一位置和一第二位置之間轉(zhuǎn)動的可動棘爪 (32)，在所述棘爪上作用有一彈簧元件(33)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的斷路器，其特征在于，所述固定軸(31)和所 述彈簧元件(33)固定在一 固定元件(3)上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的斷路器，其特征在于，在所述導(dǎo)向部件(28) 上設(shè)有一止擋元件(30)，該止擋元件與所述棘爪(32)上的壓緊凹部(36) 共同作用。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的斷路器，其特征在于，所述棘爪(32)具有 鎖止凹部(37)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求6至11中任一項所述的斷路器，其特征在于，在用 于所述接通蓄能器(2)的壓緊裝置中，- 一可借助驅(qū)動輪(46)轉(zhuǎn)動的壓緊軸(5)為壓緊所述接通蓄能器(2)分別 與 一偏心輪(4)以及與-—一 凸輪(6)固定地連接， -所述壓緊裝置具有觸發(fā)止擋(49),并且-其中，所述驅(qū)動輪(46)通過聯(lián)軸器(43，44,45,47,48,53)與所述壓緊軸(5) 耦連，而-所述聯(lián)軸器(43,44,45,47，48,53)是棘輪裝置(43,44，45,47,48，49)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的斷路器，其特征在于，-所述棘輪裝置(43,44,45,47,48,53)具有可轉(zhuǎn)動地設(shè)在所述驅(qū)動輪(46) 上的棘爪(45)，且-設(shè)有一用于控制所述棘爪(45)的固定止擋元件(43)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的斷路器，其特征在于， 這樣設(shè)置所述固定止擋元件(43),使得所述棘爪(45)在所述接通蓄能器(2)壓緊時釋放所述壓緊軸(5)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的斷路器，其特征在于，所述棘爪裝置 (43,44,45，47,48,53)具有與所述壓緊軸(5)固定連接并與所述棘爪(45)共同作 用的驅(qū)動撥桿(44)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的斷路器，其特征在于，所述棘輪裝置(43,,44,45，47，48,53)具有一彈簧元件(47)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的斷路器，其特征在于，在所述驅(qū)動輪(46) 上設(shè)有一定位銷(53)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項所述的斷路器，其特征在于， 設(shè)置有一用于防止所述接通蓄能器放松的鎖緊機構(gòu)(55)，其具有按壓鍵(56),該按壓鍵在所述鎖緊機構(gòu)(55)的去鎖緊位置借助于一力傳遞元件(58) 與用于使所述接通蓄能器(2)放松的放松脫扣器(64)通過一種形狀閉合的連 接相耦連，使得作用在所述按壓鍵(56)上的接通運動可以通過所述力傳遞元 件(58)導(dǎo)入到用于使所述接通蓄能器(2)松弛的所述放松脫扣器(64)中，其 中，所述力傳遞元件(58)與形狀閉合的斷路裝置(63,70)相連，所述形狀閉合 的斷路裝置被設(shè)置用于將所述鎖緊機構(gòu)移動到一個取消所述形狀閉合的鎖 緊位置，其中，所述按壓鍵(56)和所述力傳遞元件(58)在所述去鎖緊位置中 沿共同的縱向可動地被導(dǎo)引，因此所述按壓鍵(56)的推壓運動可以通過所述 力傳遞元件(58)的縱向運動引入所述放松脫扣器(64)中，其中，所述力傳遞 元件(58)被可樞轉(zhuǎn)地支承，使得在所述鎖緊位置中所述力傳遞元件(58)的運 動方向與所述按壓鍵(56)的推壓運動成角度，其中，所述形狀閉合的斷路裝 置(63,70)與所述斷路器的所述開關(guān)軸(10)和/或與一輔助開關(guān)相耦連。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的斷路器，其特征在于，所述形狀閉合的斷 路裝置具有鉸接在位置固定的轉(zhuǎn)軸上的肘形杠桿(70),所述肘形杠桿在復(fù)位 軸承(73)上與復(fù)位彈簧(74)相耦連，并且在連接軸承(72)處借助一搖桿(63) 與所述力傳遞元件相耦連。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的斷路器，其特征在于，所述肘形杠桿(70) 借助于杠桿動力機構(gòu)與所述輔助開關(guān)的開關(guān)軸這樣地耦連，使得當所述輔 助開關(guān)處于斷開位置時，所述肘形杠桿(70)克服所述復(fù)位彈簧(74)的彈簧力 樞轉(zhuǎn)并將所述力傳遞元件(58)從所述去鎖緊位置轉(zhuǎn)移到所述鎖緊位置。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的斷路器，其特征在于，所述肘形杠桿 (70)借助杠桿動力機構(gòu)與 一插接件的插接鎖緊件這樣地耦連，使得當所述開 關(guān)在所述插接件上移動時，所述肘形杠軒克服所述復(fù)位彈簧(74)的復(fù)位力樞 轉(zhuǎn)，并且所述力傳遞元件(58)從所述去鎖緊位置轉(zhuǎn)移到所述鎖緊位置。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的斷路器，其特征在于，所述肘形杠桿(67)在其遠離所述長形孔(68)的一端固定在所述開關(guān)軸(10)的凸輪元件(9) 上，使得所述肘形杠桿(70)在所述開關(guān)軸(10)的接通位置內(nèi)在斷開了所述按 壓鍵(56)和放松脫扣器(64)之間的形狀閉合的連接的情況下樞轉(zhuǎn)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求18至22中任一項所述的斷路器，其特征在于，可以 在鎖緊位置和去鎖緊位置之間切換的所述鎖緊機構(gòu)與 一個接通準備顯示器 相連結(jié)并且所述接通準備顯示器以可以視覺感知的方式設(shè)在所述開關(guān)上， 在所述鎖緊位置中防止了在斷路器觸頭接觸的情況下觸發(fā)接通過程，在所 述去鎖緊位置中能夠觸發(fā)所述接通過程。
24. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷路器，其特征在于，所述接通準備顯示器 是才幾4成式的。
25. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷路器，其特征在于，所述接通準備顯示器 以光學(xué)方式實現(xiàn)。
全文摘要
為構(gòu)造一種結(jié)構(gòu)簡單并且緊湊的斷路器，該斷路器具有至少一個包括動觸頭的極裝置；一用于斷開和閉合所述動觸頭的可動地支承的雙臂式杠桿；一接通蓄能器；以及一凸輪，該凸輪與所述接通蓄能器相耦連并通過操縱元件與所述杠桿的第一端相耦連，其中，所述杠桿的第二端與所述極裝置的可動接觸件相連；以及該斷路器具有至少一個斷路蓄能器，本發(fā)明建議，所述操縱元件是與所述凸輪共同作用的、可轉(zhuǎn)動地支承的開關(guān)軸，該開關(guān)軸與所述雙臂式杠桿的第一端通過斷路蓄能器相連。
文檔編號H01H3/30GK101283423SQ200580051807
公開日2008年10月8日 申請日期2005年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月10日
發(fā)明者卡爾-海因茨·沃斯, 卡斯滕·弗羅因特 申請人:西門子公司