专利名称：用于隔离开关传动机构的凸轮盘及其制造方法
技术领域：
本发明涉及权利要求1前序部分的、用于传动机构的凸轮盘，本发明还涉及制造这种凸轮盘的方法。这种传动机构是隔离开关的一部分，该隔离开关被应用在一个金属壳体封闭的气体绝缘开关设备中，并且可以按要求在多个任意的设备部件中的两个之间形成连接或者将这种连接拆开，例如在一个断路器与两个母线的任一个之间、在两个母线之间或者在断路器与一个接地点之间。
在DE19615912A1中描述了开头所述类型的一个凸轮盘。在该文献中说明的用于一个隔离开关的传动机构具有至少一个开关位置，它带有一个固定的接触元件和一个可沿开关位置轴线运动的接触元件以及一个传动轴。该传动机构包含与该可动接触元件制成为一体的凸轮盘和固定在传动轴上的杠杆。这些凸轮盘带有一个或两个导向曲线，它们将杠杆发出的力作为传动轴角度位置的函数传导到可动接触元件上。
此外，该凸轮盘具有一个沿开关位置轴线方向伸展的长形孔。该传动轴导通穿过该长形孔并且沿开关位置轴线方向导向凸轮盘。因为导向曲线可以精确地与所希望的可动接触元件的运动过程相匹配，这样也可实现复杂的运动过程。
权利要求1所说明的发明要实现的目的是，给出开头所述类型的一种凸轮盘，其特点是具有轻的结构，这使得凸轮盘的运动能够具有一个最佳的动力学，并且因此使得用于进行开关的驱动能减小到最小。
本发明凸轮盘的突出之处在于，它具有很小的重量。它是这样实现的，即，即将该凸轮盘分为按所受载荷分开的多个区域。在开关过程中承受大的动态力的高负载区域由硬质、抗磨损材料、例如最好由淬硬钢构造。承受弱的载荷的区域由一种轻得多的材料、例如特别是铝或塑料制成，这种材料对于开关过程中相对小的力而言足够了。由这种结构引起的重量减轻而带来的优点在于凸轮盘运动所需要的功率消耗小。因此，一方面对于通常的凸轮盘而言由于更小的能量消耗而能够节省费用，另一方面对于大尺寸的凸轮盘而言能够使用相同功率的驱动电机。
附图简要说明以下结合附图对本发明优选实施例以及由此可获得的进一步的优点予以详细说明。其中，
图1是本发明的用于一个隔离开关的传动机构之凸轮盘第一实施例的视图；图2是根据本发明的、在图1中示出的凸轮盘第一实施例的视图，其中，在该凸轮盘正面上的所有部件已经被去掉，并且在该凸轮盘背面上所设置的所有部件用虚线示出；图3是根据本发明的、在图1中示出的凸轮盘第二实施例的视图；图4是根据本发明的、在图3中示出的凸轮盘第二实施例的视图，其中，在该凸轮盘正面上的所有部件已经被去掉，并且在该凸轮盘背面上所设置的所有部件用虚线示出；图5是图1示出的凸轮盘的一个视图，具有与该凸轮盘固定连接的可动接触元件；
图6是通过图5中示出的凸轮盘的一个剖视图，具有一个与该凸轮盘固定连接的、可动接触元件；图7是根据技术的用于一个隔离开关的传动机构之凸轮盘的视图；图8是图7中示出的凸轮盘的一个视图，其中，在该凸轮盘正面上所有部件已经被去掉，并且在该凸轮盘背面上设置的所有部件用虚线示出。
本发明实施例在所有的图中用相同的标号标明相同作用的部件。
在图7和图8中所示出的，由DE19615912A1公知的凸轮盘1被设置在隔离开关的一个传动机构中，在凸轮盘1上固定着一个可动接触元件3。一个传动轴2被导送穿过凸轮盘上的长形孔4。一个导向件15，25通过一个杠杆与传动轴2固定连接。在凸轮盘1上在一侧上设置了作为槽构成的导向曲线10，20。该导向曲线10，20由两个基本上为圆弧形构造的段12，13，22，23组成，这两个段终止于一个止挡点11，21，该止挡点是用于作用在导向曲线10，20中的导向件15，25的。通过旋转传动轴2，使得导向件15，25在导向曲线10，20中运动。按照传动轴2的旋转方向和角度位置，该导向件15，25在导向曲线10，20的止挡点11，21部位将一个力作用在凸轮盘1上。
在按照本发明的第一实施形式中，凸轮盘1主要由一种比钢轻的材料制成。优选铝Al或钛Ti基轻金属材料，纤维增强塑料、例如特别是热固性塑料的聚合物或热塑性聚合物。按照图1和图2，在止挡点11，21区域设置了一种由高强度材料制成的加强元件的30。对此，淬硬钢特别适合。凸轮盘1的轻然而稳定的结构使得凸轮盘运动的最佳动力学成为可能，并且因此将用于进行开关所耗费的驱动能减小到最小。
在按照本发明图3和图4所示的另外的实施形式中，作为槽构成的导向曲线仅仅其壁在止挡点11，21区域被设置上加强元件31，32。因此，与第一实施形式相比，凸轮盘1的重量进一步减小。
图7和图8中示出的凸轮盘1的一个优选实施形式在背面具有一个相对于第一导向曲线10镜像反转的第二导向曲线20。
为了将凸轮盘1固定到可动接触元件3上，在凸轮盘1上设置了一个转接元件，如图5和图6所示。可动接触元件3在该转接元件5上传送力地(Kraftschluessig)或形状闭合地与凸轮盘1相连接。
在按照本发明的制造凸轮盘1的第一个方法中，将加强元件30，31，32在止挡点11，21区域借助于螺钉或销钉传递力地与凸轮盘1相连接。
在按照本发明的制造凸轮盘1的第二个方法中，将加强元件30，31，32在止挡点11，21区域通过粘接或钎焊附着地与凸轮盘1相连接。
在按照本发明的制造凸轮盘1的第三个方法中，将加强元件30，31，32在止挡点11，21区域通过摩擦焊、烧结或焊接传递力地与凸轮盘1相连接。在这种方法中，提高连接强度的(部分)结晶/(部分)交联的材料组织被产生。
在按照本发明的制造凸轮盘1的第四个方法中，在凸轮盘1造型过程中，将加强元件30，31，32在止挡点11，21区域与该凸轮盘通过浇注而形状闭合地连接。
参考标号1 凸轮盘
2 传动轴3 可动接触元件4 长形孔5 转接元件10，20 导向曲线11，21 止挡点12，13，22，23 曲线段15，25，导向件30，31，32 加强元件
权利要求
1.用于隔离开关传动机构的凸轮盘(1)，该传动机构将力由一个传动轴(2)传送到一个可动接触元件(3)上，该凸轮盘(1)与可动接触元件(3)固定连接、垂直于传动轴(2)定向并且可移动，并且这样与至少一个固定在传动轴(2)上的杠杆配合作用，使得固定在该杠杆上的导向件(15)通过轴(2)的旋转在一个第一导向曲线(10)中将力作用到该凸轮盘(1)上，该导向曲线(10)作为槽被设置在凸轮盘(1)中并且由两个基本上圆弧形构造的、终止于用于导向件(15)的止挡点(11)的段(12，13)组成，其特征是，凸轮盘(1)主要由一种基板材料制成，它比钢轻，并且在止挡点(11)上设置了由一种高强度材料制成的第一加强元件(30，31，32)。
2.按照权利要求1的凸轮盘(1)，其特征是，在凸轮盘的背侧上相对于第一导向曲线(10)镜像反转地设置作为槽构造的第二导向曲线(20)，在第二导向曲线(20)的两个基本上圆弧形构造的段(22，23)之间的止挡点(21)上设置了由一种高强度材料制成的第二加强元件(30，31，32)。
3.按照权利要求1或2的凸轮盘(1)，其特征是，第一和/或第二加强元件(30，31，32)由热处理的钢制造。
4.按照权利要求1至3之一的凸轮盘(1)，其特征是，凸轮盘(1)主要由铝、塑料或板材制造。
5.按照权利要求1至4之一的凸轮盘(1)，其特征是，加强元件(31，32)仅仅在导向曲线(10，20)止挡点(11，21)的一个上壁和下壁上被配置到凸轮盘(1)中。
6.按照权利要求1至5之一的凸轮盘(1)，其特征是，加强元件(30，31，32)传递力地与基板材料连接。
7.按照权利要求1至5之一的凸轮盘(1)，其特征是，加强元件(30，31，32)与基板材料形状闭合地连接。
8.按照权利要求1至7之一的凸轮盘(1)，其特征是，在该基板材料中引入一个转接元件(5)用于固定可动接触元件。
9.制造按照权利要求6的凸轮盘(1)的方法，其特征是，通过螺钉连接、销固连接、粘接、钎焊、摩擦焊、焊接或烧结将加强元件(30，31，32)与基板材料相连接。
10.制造按照权利要求7的凸轮盘(1)的方法，其特征是，在凸轮盘(1)的造型过程中通过浇注将加强元件(30，31，32)与该基板材料形状闭合地相连接。
全文摘要
凸轮盘是隔离开关传动机构的一部分,它带有至少一个由两个通到位于它们之间的止挡点的圆弧段组成的导向曲线。导向曲线导向一个通过杠杆与一个传动轴刚性连接的导向件,通过该导向件根据传动轴的转向和角度位置将力传递到凸轮盘上。在开关过程中承受弱载荷的凸轮盘区域由一种比在止挡点部位内承受高载荷的区域轻得多的材料构造。所产生的轻结构使得凸轮盘运动具有最佳的动力学,并使得进行开关所需的驱动能减小到最小。
文档编号H01H31/00GK1264907SQ0010304
公开日2000年8月30日 申请日期2000年2月22日 优先权日1999年2月24日
发明者戴维·萨克斯尔, 马库斯·斯宾登 申请人:阿西亚·布朗·勃法瑞股份公司