开关装置的制作方法

本发明涉及一种开关装置、特别是电气断路器，具有壳体和布置在壳体内的开关单元，本发明还涉及一种用于打开开关装置的壳体盖的方法。

背景技术：
开关装置、特别是电气断路器是已知的并且被用于在开关柜中控制、调节和/或监控电功率。例如这种开关装置可以用作保险开关。在已知的开关装置中，大多数情况下设有壳体，在其内部空间中布置有开关单元。开关单元可以理解为电-机械元件，其例如用于接通和断开电路。此外，也可以在这种壳体的内部使用附加的开关、例如辅助开关，或者附加元件，以便提供附加的功能和/或利用可能性。这种辅助装置以已知的方式也可随后添加，从而可以随后改变、或者加装开关装置。为了能实现这一点，在已知的开关装置中设有可打开的壳体盖，其在打开的状态中能实现进入壳体的内部空间。此外，已知的开关装置通常具有切换杆，该切换杆借助于切换杆头部可在接通位置和断开位置之间运动，并且因此接通和断开布置在壳体的内部空间中的开关单元。关于已知的开关装置不利的是，与切换杆头部的位置无关地不能确定，关于接通位置和断开位置在何种状态中能够进入壳体的内部空间。特别是在已知的开关装置中可能的是，当电路尚通过切换杆闭合（接通位置）时，就进入内部空间并且特别是到达开关单元。如果开关装置、特别是开关单元还加载着电流，则存在损坏开关装置的危险或者甚至存在对于这种开关装置的操作人员的健康的危险。

技术实现要素：
本发明的目的在于，至少部分地消除已知的开关装置的前述缺点。本发明的目的特别是在于，提供一种开关装置以及一种用于打开开关装置的壳体盖的方法，其以成本经济且简单的方式提高在运行时并且特别是在加装这种开关装置时的安全性。前述目的通过根据本发明的开关装置以及方法来实现。本发明的其它特征和细节由优选实施方案、说明书和附图中得出。在此，结合根据本发明的开关装置描述的特征和细节当然也适合于与根据本发明的方法相结合并且分别反之亦然，从而关于有关单个的发明方面的公开内容始终相互参照或者说可以相互参照。根据本发明，提供了一种开关装置，具有壳体和布置在所述壳体内的开关单元，其中所述壳体具有带有切换开口的能打开的壳体盖，切换杆的、能在接通位置和断开位置之间运动的切换杆头部穿过所述切换开口突出以便切换所述开关单元，其中，所述切换开口具有开口轮廓，并且所述切换杆头部具有外轮廓，所述开口轮廓和所述外轮廓以下述方式彼此调整：所述切换杆头部在所述接通位置中防止所述壳体盖运动经过所述切换杆头部并且在所述断开位置中允许所述壳体盖运动经过所述切换杆头部，其特征在于，所述壳体盖具有至少一个铰链元件，通过所述铰链元件使得所述壳体盖围绕旋转轴线支承在所述壳体的至少一个支承元件上以用于打开所述壳体盖，其中，所述切换开口的所述开口轮廓和所述切换杆头部的所述外轮廓以下述方式彼此调整：在所述切换杆头部的所述接通位置中阻止了所述壳体盖旋转大于所述铰链元件的接合角度。根据本发明，还提供了一种用于打开具有本发明的开关装置的壳体盖的方法，其中，切换杆头部运动到断开位置中并且随后所述壳体盖在所述切换杆头部运动穿过所述切换开口的情况下被打开。根据本发明的开关装置、特别是电气断路器具有壳体。在该壳体内布置有开关单元。该壳体配有可打开的壳体盖，壳体盖又具有切换开口。切换杆的、可在接通位置和断开位置之间运动的切换杆头部穿过该切换开口突出以便切换开关单元。根据本发明的开关装置的特征在于，切换开口具有开口轮廓，并且切换杆头部具有外轮廓。开口轮廓和外轮廓以下述方式彼此调整：切换杆头部在接通位置中防止壳体盖运动经过切换杆头部并且在断开位置中允许壳体盖运动经过切换杆头部。因此，打开壳体盖的可能性与切换杆或切换杆头部的位置相互关联。以这种方式仅能通过处于断开位置中的切换杆头部打开壳体盖。在此，打开壳体盖可理解为：壳体盖要以下述程度被打开，即能在壳体内部工作。这还意味着，在本发明的范畴中，在切换杆头部的接通位置中可以实现略微打开壳体盖。然而切换杆头部在接通位置中及时地锁住壳体盖，从而即使在略微打开壳体盖时仍不能直接进入壳体的内部空间。通过根据本发明的开关装置，通过轮廓、也就是说通过开口轮廓和外轮廓的相互关联而确保了，切换杆头部穿过切换开口的运动仅能在切换杆头部的断开位置中实现。这使得，在切换杆头部的接通位置中阻止或者说中断这种运动并且因此几何地或者说机械地防止打开壳体盖。为了实现进入根据本发明的开关装置、即进入壳体的内部，必须在第一步骤中使得切换杆头部运动到断开位置中。因此使得开关单元断电，并且仅在该位置中能完全打开壳体。在随后安装附加元件时，断开负载并且排除了由于通过在负载电路中的故障反作用而引起的危险。只要切换杆头部处于断开位置中，则切换杆头部的外轮廓和开口轮廓以根据本发明的方式相互关联，从而切换杆头部已经取消了其机械的或者说几何的阻挡并且特别是可完全打开壳体盖。在此打开壳体盖既可理解为翻出或者转出，也可理解为使得壳体盖完全远离开关装置的其余部分、特别是壳体的其余部分。切换杆头部优选地是切换杆的单独的部件并且例如由塑料制成。其可以安装、特别是夹紧或者说螺纹连接在相应的金属板或者说金属支架上，以便穿过切换开口延长切换杆。因此切换杆的一部分位于壳体盖的内侧上，即位于壳体内部。另一部分、也就是说切换杆头部本身穿过切换开口突出并且因此可从壳体外部接近并且为了实施在接通位置和断开位置之间的运动而能被操作。关于切换开口和切换杆头部的开口轮廓和外轮廓可优选地理解为各个部件的几何尺寸。切换开口的开口轮廓可以是该切换开口的自由开口截面的边缘。切换杆头部的外轮廓优选基本上设计在一个平面中，该平面朝向切换杆头部的自由端部延伸，从而形成加宽的切换杆头部或者说加宽的外轮廓。外轮廓不必完全地提供根据本发明的阻挡。更确切地说，在下述情况下就足够了：在壳体盖的唯一一个打开位置处实现了切换杆头部的外轮廓阻挡了该切换开口的开口轮廓。以这种方式特别简单且成本经济地获得了根据本发明的优点。根据本发明的开关装置的壳体盖特别是配件盖，因为其在打开状态中用于可以将配件、如辅助开关等装入壳体的内部空间中。在下述情况下可能是有利的，在根据本发明的开关装置中，切换杆头部朝向其自由端部、特别是以锤头形式加宽。在此加宽在各个部分中定义了切换杆头部的外轮廓。锤头形式的加宽特别还是基本上对称的加宽，从而在至少两个优选对置的位置上，阻挡功能可通过切换杆头部抵靠切换开口的开口轮廓来实现。通过锤头形式的加宽或者说这种对称的闭锁，在尝试打开壳体盖时只要切换杆头部处于接通位置中，就避免了不期望的翻转。因此确保了，在切换杆头部在接通位置中尝试打开壳体盖时，可以实现特别容易地引回到壳体盖的关闭位置中。加宽在本发明的范畴中也可以被理解为一种在壳体外部横向于切换杆头部远离开关单元的长度的加宽。在下述情况下是同样有利的，在根据本发明的开关装置中，切换开口关于开口轮廓具有阻挡部段和释放部段。阻挡部段和释放部段以下述方式布置：切换杆头部在接通位置中处于阻挡部段中并且在断开位置中处于释放部段中。相应的部段、即阻挡部段和释放部段通过开口轮廓的几何设计结构来定义。因此可以将切换开口的自由开口截面划分为释放部段和阻挡部段。这使得，阻挡部段不仅包括接通位置并且释放部段不仅包括断开位置，而且也包括切换杆头部的在此之间的相应位置。在释放部段中，在切换杆头部的外轮廓和切换开口的开口轮廓之间优选地存在一定的间隙。该间隙特别是在约0.1mm和约0.5mm之间的范围中。优选地，在释放部段中约为0.3mm的释放间隙处于切换杆头部的外轮廓的每个侧面上。在阻挡部段中，优选地在切换杆头部的外轮廓和切换开口的开口轮廓之间存在重叠。所述重叠优选为约1mm至2mm，特别是约为1.5mm。切换杆头部的总宽度在这种设计方案中优选地设计为在约10mm至约20mm之间。另一个优点可以通过下述方式实现：在根据本发明的开关装置中，切换杆头部具有两个位于切换杆头部的不同侧面上的操作面，用于手动使切换杆头部在接通位置和断开位置之间运动。该操作面例如可以是可利用手指操作的抓握面。在此，在两个操作面之间延伸的侧面具有至少一个阻挡面。该阻挡面在切换开口的开口轮廓上在接通位置中阻止了切换杆头部运动穿过切换开口。在切换杆头部的断开位置中，该阻挡面相反而允许了切换杆头部运动穿过切换开口。切换杆头部穿过切换开口的运动可理解为壳体盖的打开过程。由于在此涉及了在壳体盖与切换杆头部之间的相对运动，因此为了打开壳体盖必须强制地使得切换杆头部运动穿过切换开口。同样的情况在相反的方向上发生，即在重新安放和/或闭合壳体盖时发生。这特别是指切换杆头部穿出和穿入切换开口。该阻挡面至少设置在切换杆头部的一个侧面上。当然，特别是在复杂设计的侧面的情况下，也可以设置多个、特别是两个、优选是对称分布的阻挡面。在对称分布的情况下，如上所述，当尝试在切换杆头部的接通位置中打开时减少了或者说避免了壳体盖的翻转。侧面特别是切换杆头部的边沿。在下述情况下是进一步有利的：在根据本发明的开关装置中，切换杆头部具有至少一个引导面、特别是至少一个引导斜面，其设计用于至少部分地或者说逐段地（abschnittsweise）引导切换杆头部运动经过切换开口。引导面可以不仅设计用于穿入，而且也用于穿出。穿入在此可理解为切换杆头部在用于封闭壳体盖的方向上运动经过切换开口。穿出可理解为相反的过程、即壳体盖以切换杆头部经过切换开口的相反的运动方向打开。引导面优选地设置在切换杆头部的一个或多个侧面上，或者设置为边沿侧的引导面。如果引导面设计为引导斜面，则其优选具有在约10º和约45º之间的斜率。特别是关于在释放部段中仅具有较小的间隙的实施方式中，这种引导具有很大优点。其有助于切换杆头部在释放部段中定中心，从而还能更简单、更快速且更安全地实现期望地打开或关闭壳体盖。引导面特别是用于更容易的穿出和/或更容易的穿入。优选地针对穿入和穿出分别设置至少一个这种引导面。在这种多个引导面中作为引导斜面的设计方案导致了，其在不同的方向上倾斜，特别是具有基本上相反的斜率。位置或者说斜率在此可以优选地关于切换杆头部的纵轴线、也就是说在其自由端部的方向上关于其纵轴线长度来定义。在下述情况下同样可以是有利的：在根据本发明的开关装置中，壳体盖具有至少一个铰链元件，通过该铰链元件使得壳体盖围绕旋转轴线支承在壳体的至少一个支承元件上以用于打开壳体盖。铰链元件不仅能牢固地、而且还能可拆卸地固定在壳体的其余部分上。因此可以考虑固定的壳体铰链、例如作为集成地设计的薄膜铰链的设计方案。在本发明的范畴中也包括可拆卸的铰链元件，其在打开的状态中能实现完全移除壳体盖。优选地，在可拆卸的铰链元件中设置关联（Korrelation），其仅在预先定义的最小开启角时能实现这种移除。还可能存在铰链元件在支承元件中的最小接合（Mindesteingriff），从而特别是在较小的开启角的情况下还不能实现完全的移除。支承元件优选地是在壳体中的凹部或开口。其可以设计用于沉接（hintergreifen）这种铰链元件。通过铰链元件，关于壳体盖的运动自由度特别是仅允许一种旋转。这至少在铰链元件处于期望的旋转接合时是适用的。最终固定可以在壳体盖旋转到关闭位置中之后通过另外的连接件、例如借助于搭扣止动元件或也借助于螺栓在其余的壳体上实现。为了打开壳体盖，必须首先松开这种固定，以便随后进行围绕旋转轴线的旋转以便打开壳体盖。在下述情况下是进一步有利的：在根据本发明的开关装置中，至少一个铰链元件以下述方式设计：该铰链元件与至少一个支承元件在壳体盖的直至约40º的接合角度上进行接合，这意味着，完全松开壳体盖只有从约40º的开启角起才是可能的。所述接合保持直至约40º的开口。如果通过继续旋转进一步进行打开过程，则松开了铰链元件的接合，从而壳体盖可以完全地与其余的壳体分离。特别是，壳体盖处于接合直至至少约35º。从而特别是实现了铰链元件沉接到支承元件中。只有当进一步打开，即开启角增大至大于该接合角度的值时，才能实现壳体盖的松开。根据本发明的开关装置可以如下地进一步改进，即切换开口的开口轮廓和切换杆头部的外轮廓以下述方式彼此调整：在切换杆头部的接通位置中阻止了壳体盖旋转大于约30º、特别是大于接合角度。换句话说确保了，切换杆头部在接通位置中尚在壳体盖的开启角已经达到接合角度或超过该接合角度之前及时地停止了壳体盖的打开。优选地，允许直至最大约10º的旋转。因此在与接合角度的关联方面进行充分的保险，从而虽然在切换杆头部的接通位置中开始打开，但是不能完全松开壳体盖。轻微的打开约10º就实现了期望的保险，从而进入内部空间即使在壳体盖打开约10º时也是不可能的。因此可以在完全关闭的壳体盖和切换杆头部之间实现足够的自由空间，从而能以特别有利的方式接近切换杆头部以使得其在接通位置和断开位置之间运动。在下述情况下是同样有利的：在根据本发明的开关装置中，切换杆头部、特别是在其侧面上具有至少一个光学标记，用于光学地识别切换杆头部的位置。光学标记例如可以是单独的构件，其被粘贴、旋紧或夹持。特别是，该光学标记具有信号色，该信号色在其对比度方面由其余的切换杆头部的颜色衬托出。用于壳体盖着色的对比也是有意义的。因此光学标记可以用于，还能更容易地和可靠地识别出切换杆头部的位置。例如，光学标记设计为白色的夹元件，该夹元件夹在基本上为黑色的切换杆头部上。也可能的是，在根据本发明的开关装置中，切换杆头部具有至少一个机械接口，用于以力传递的方式固定杆延长部。该机械接口例如可以具有螺纹连接部或搭扣止动连接部。在此可安设杆延长部，以便在很大的操纵力的情况下以简单的方式通过长杆实现通过切换杆头部的必要的力引入。同时，在这种开关中的安装深度未受到不利影响，这是因为杆缩短优选地设计为可去除的或者说可减少的（abnehmbar）。此外在下述情况下可以是有利的：在根据本发明的开关装置中，切换杆头部具有至少一个带有额定断裂位置的可分离的材料区域，其如此延伸，即通过分离材料区域形成了机械接口。这导致，特别是提供了凹部、优选作为止动凹部。因此可以为多个不同的开关装置应用同一种切换杆头部，从而通过简单的改变和中断额定断裂位置提供了用于杆延长部的期望的可延长性。本发明的另一个主题是一种用于打开根据本发明的开关装置的壳体盖的方法，其中，切换杆头部运动到断开位置中并且随后壳体盖在切换杆头部运动穿过切换开口的情况下被打开。因此，根据本发明的方法同时具有与详细地参考根据本发明的开关装置描述的优点相同的优点。当然，打开可以是宽的打开，如完全移除壳体盖那样。附图说明下面借助附图对本发明进行详细阐述。在此所使用的概念“左侧”、“右侧”、“上侧”和“下侧”涉及具有可正常阅读的附图标记的附图的取向。其中示意性地示出：图1以透视图示出了开关装置的一种实施方式，图2示出了图1的具有轻微打开的壳体盖的开关装置，图3示出了具有在接通位置中的切换杆头部的示意性剖视图，图4示出了具有在断开位置中的切换杆头部的局部视图，图5以示意性剖视图示出了图4的实施方式，图6示出了一种实施方式的壳体盖的单独视图，图7示出了一种实施方式的切换开口的详细视图，图8示出了一种实施方式的切换杆的详细视图，图9示出了一种实施方式的光学标记的详细视图，和图10示出了在应用一种实施方式的杆延长部时的详细视图。具有相同的功能和作用方式的元件在图1至7中分别具有相同的附图标记。具体实施方式在图1中以示意性的透视图示出了根据本发明的开关装置10的一种实施方式。其具有壳体20，在其内部（在图1中未示出）布置有开关单元30。开关单元30可通过切换杆40来切换。该切换杆40具有切换杆头部42，该切换杆头部穿过壳体盖22的切换开口24而突出。在图1中示出了一种情况，其中切换杆头部42处于接通位置E中。切换杆头部42可在如图1中示出的位置和根据图4的位置之间来回运动。在图4中，切换杆头部42定位在断开位置A中。切换杆头部42在接通位置E和断开位置A之间的定位用于切换开关单元30，并且导致了，在断开位置A中，在壳体20的内部的开关单元30切换为无电流。为了在壳体20的内部进行改变，必须打开壳体盖22。这种打开的尝试例如在图2中示出。为了打开壳体盖22，其具有铰链元件26，该铰链元件例如在图6中可清晰地看出。相应的支承元件设置在壳体20中，然而在图中未示出并且可以是简单的开口或切合部（Hinterschneidung）。通过铰链元件26，壳体盖22与壳体20、特别是支承元件接合，并且在此形成了旋转轴线R。壳体盖22可围绕该旋转轴线摆动以便进行打开运动。在图2中示出了尝试的打开。然而，切换杆头部42处于接通位置E中，从而阻止了切换杆头部42穿过切换开口24的运动。更详细的内容可从图3中获知。在那里可以看到切换开口24的开口轮廓24a与切换杆头部42的外轮廓42a之间的相互关联。在两个操作面44之间，该切换杆头部42具有带有两个阻挡面46a的侧面46。该阻挡面46a在如在图2中示出的位置中抵靠在切换开口24的外轮廓24a上并且以这种方式阻碍壳体盖22相对于切换杆头部42进一步运动。换句话说，针对切换杆40的切换杆头部42穿过切换开口24的运动实现了机械的阻挡。同样可清楚看到引导面46b，所述引导面同样布置在切换杆头部42的侧面46上。其功能根据图4和5进行详细说明。在那里，切换杆头部42处于断开位置A中。因此，可以无问题地打开壳体盖22。这例如可在图5的示意性的横截面中看到。阻挡面46a不再接合，从而切换开口24和切换杆头部42的轮廓能实现穿过切换开口24的相应的相对运动。由于在该释放部段25b中存在轮廓24a和42a的相对较小的间隙，因此下面的引导面46b设置在切换杆头部42的左侧和右侧上。该引导面用于使壳体盖22相对于切换杆头部42基本上自动地定中心，从而避免了在释放部段25b的释放位置中无意的阻挡。在图6和图7中示出了被移除的壳体盖22。在此同样可清楚地看出，经由切换开口的外轮廓24a，通过自由的开口横截面的相应的横截面加宽，可以对阻挡部段25a和释放部段25b彼此进行区分。图8至图10示出了根据本发明的开关装置的另一种实施方式。在此，切换杆40、特别是切换杆头部42具有杆延长部50。为此设置形式为搭扣止动凹部的机械接口49。同时应用了夹子48，该夹子夹在切换杆头部42上。如果例如由于高的切换力需要杆延长部50，则可以通过额定断裂位置43a使得夹子48的材料区域43被取出，以便以期望的方式提供止动凹部作为机械接口49。然后杆延长部50能够可逆地或不可逆地夹在切换杆头部42上或者说夹子48上。夹子48的材料区域43在下述情况下——夹子48夹在切换杆头部42上——用于在接通位置（E）中防止壳体盖22运动经过切换杆头部42并且在断开位置（A）中允许壳体盖22运动经过切换杆头部42。如果夹子48的材料区域43被取出（herausbrechen）并且杆延长部50安装在切换杆头部42上，则通过杆延长部50的形状确保了，在接通位置（E）中防止壳体盖22运动经过切换杆头部42并且在断开位置（A）中允许壳体盖22运动经过切换杆头部42。所述实施方式的前面的解释仅在实施例的范围内对本发明进行说明。不言而喻，所述实施方式的各个特征只要在技术上有意义都可以自由地彼此组合，而并不背离本发明的范围。