电断路器的制造方法

文档序号:10476005阅读:313来源:国知局
电断路器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种具有带弹簧(21)的弹簧储能驱动装置装置(20)和用于手动拉紧所述弹簧(21)的手动张紧装置(11)的电断路器。按照本发明规定,所述手动张紧装置(11)具有能转动的棘轮(18)、布置在所述棘轮(18)旁尤其布置在所述棘轮(18)的端侧上的棘爪(15)和用于使所述棘爪(15)运动的与所述棘爪(15)连接的手动的操纵装置(11),所述棘爪(15)导入或能够导入所述棘轮(18)的棘轮齿部中并且通过对所述操纵装置(11)的操纵使所述棘爪(15)运动并且以此使所述棘轮(18)能沿预设的用于拉紧所述弹簧(21)的额定转动方向(S)转动,和所述棘轮齿部这样地不对称,使得从所述棘爪(15)向所述棘轮(18)上的力传递仅能沿所述额定转动方向(S)并且当所述棘轮(18)沿所述额定转动方向(S)转动的比所述棘爪(15)快时使所述棘轮(18)在所述棘爪(15)上的打滑。
【专利说明】
电断路器
技术领域
[0001]本发明涉及一种具有按照权利要求1的前序部分的特征的电断路器。
【背景技术】
[0002]西门子股份公司销售有这种断路器,产品名称为西门子断路器3AH和3AE。该已知的断路器具有弹簧储能驱动装置和手动张紧装置,用手动张紧装置可以张紧弹簧储能驱动装置。对于这种已知的断路器,手动张紧装置包括手柄以及两级的蜗轮蜗杆传动装置。

【发明内容】

[0003]本发明要解决的技术问题在于,提供一种具有能手动拉紧的弹簧储能驱动装置的电断路器,其具有特别简单的设计结构,然而却排除了在断路器功能故障或者错误操作的情况下给操作人员带来危险。
[0004]所述技术问题按照本发明通过具有按照权利要求1的特征的电断路器解决。按照本发明的断路器的有利的扩展设计方案在从属权利要求中给出。
[0005]据此按照本发明规定,手动张紧装置具有能转动的棘轮、布置在棘轮旁、尤其布置在棘轮的端侧上的棘爪和用于使棘爪运动的与棘爪连接的手动的操纵装置,棘爪导入或能够到入棘轮的棘轮齿部中并且通过对操纵装置的操纵使棘爪运动并且以此使棘轮能沿预设的用于拉紧弹簧的额定转动方向转动,并且棘轮齿部是这样地不对称,使得从棘爪向棘轮上的力传递仅能沿额定转动方向并且当棘轮沿额定转动方向转动的比棘爪快时使棘轮在棘爪上的打滑。
[0006]按照本发明的断路器的根本上的优点在于,即使在出现断路器的错误操作或者功能故障时,这种断路器也能避免对手动张紧装置和由此对操纵手动张紧装置的操作员的反作用或者反馈。基于按照本发明规定的棘轮齿部的非对称性确保了,在断路器的错误操作或者功能故障情况下棘轮沿额定转动方向转动的比棘爪快时棘轮能在棘爪上的打滑。以此使得仅当在通过手动张紧装置操纵的情况下棘爪运动的比棘轮快时,即在弹簧储能驱动装置的使用者期望的或者使用者促使的拉紧期间,从棘爪向棘轮上的力传递仅能沿额定转动方向。在断路器的错误操作或者功能故障情况下或者在棘轮无论由于什么原因而自动地沿额定转动方向转动的情况下,在棘爪与棘轮之间没有力传递,以便使操作员不会受到威胁。
[0007]尤其有利的是规定,棘轮的棘轮齿部是圆弧形的外部制齿部。棘轮的这种设计方案可以使得只有在弹簧储能驱动装置的弹簧通过棘轮沿额定转动方向的转动拉紧时,棘轮才能与棘爪共同作用。由于外部制齿部的圆弧形状在弹簧的松弛期间可以保证,棘轮与棘爪机械式地脱离并且避免在这两个部件之间的力传递。
[0008]优选地,圆弧角度具有介于160°(包括在内)与200° (包括在内)之间的角度值。
[0009]在断路器的一种设计简单且由此有利的扩展设计中规定,棘轮防旋转地与断路器的开关主轴连接,弹簧储能驱动装置的弹簧构成接通弹簧,并且在沿额定转动方向转动时的开关主轴的第一转角区域用于拉紧弹簧和在沿额定转动方向转动时的开关主轴的第二转角区域用于使弹簧松弛和用于接通断路器。
[0010]优选地,棘轮的圆弧形的外部制齿部与棘爪相互这样布置,使得当开关主轴位于第一转角区域时棘爪啮合或能够啮合到圆弧形的外部制齿部中。
[0011]相应地有利的规定,棘轮的圆弧形的外部制齿部与棘爪相互这样布置,使得当开关主轴位于第二转角区域时棘爪脱开与圆弧形的外部制齿部的啮合。
[0012]在手动张紧装置的设计方面有利的是,手动张紧装置具有绕固定的摇摆轴线能摆动的摇杆,棘爪在摇杆上绕偏转轴线能偏转地保持,其中,所述偏转轴线平行于摇摆轴线并且在摇杆绕摇摆轴线偏转时棘爪的偏转轴线同样绕摇摆轴线转动。
[0013]优选的是,棘爪的偏转区域在棘轮的方向上(或者在开关主轴的方向)借助止挡限定。
[0014]为了保证棘爪具有确定的位置,有利地规定,手动张紧装置包括定位弹簧,定位弹簧对所述棘爪产生向所述棘轮方向的弹簧力。
[0015]特别简单和以此有利地,当弹簧储能驱动装置的弹簧的弹簧端部(相对于轴的轴线)偏心地固定在开关主轴上和棘轮的旋转轴线与开关主轴的轴线相同时,弹簧储能驱动装置的弹簧可以在开关主轴转动时拉紧。
[0016]优选地,断路器具有止回件,止回件阻止棘轮逆着额定转动方向的转动。
[0017]优选地,止回件包括齿轮,该齿轮同轴于棘轮地抗扭地布置在断路器的开关主轴上。
【附图说明】
[0018]下面根据实施例进一步阐述本发明;在附图中示例地显示:
[0019]图1示出具有带弹簧的弹簧储能驱动装置和用于手动拉紧弹簧的手动张紧装置的电断路器的一个实施例,其中,图1示出弹簧的已松弛状态,
[0020]图2至图3示出按照图1根据不同的弹簧拉紧状态的弹簧的拉紧,
[0021 ]图4示出按照图1的弹簧拉紧状态,和
[0022]图5示出另外视角下的按照图4的断路器,即弹簧处于拉紧状态。
[0023]为了清楚起见,在附图中对相同或者类似的组件总是使用相同的附图标记。
【具体实施方式】
[0024]附图1示出手动张紧装置10,其适合用于拉紧未进一步详细示出的电断路器的弹貪储能驱动装置20。
[0025]弹簧储能驱动装置20包括弹簧21,其在图1中下部的弹簧端部21a借助固定栓22和偏心元件23偏心地在断路器的开关主轴30上固定。在图1中的上部的弹簧端部21b不能运动地或者与壳体固定地安装。弹簧21可以是例如接通弹簧,其弹性能量用于接通断路器。
[0026]为了拉紧弹簧储能驱动装置20的弹簧21,下部弹簧端部21a从图1中所示的位置沿额定转动方向S向下偏转,方法是开关主轴30沿额定转动方向S转动。
[0027]为了手动地实现弹簧20的手动的拉紧或者开关主轴30绕额定转动方向S转动,手动张紧装置10具有手动的形式为杆件的操纵装置11。操纵装置11固定在摇杆12的第一摇杆端部上,摇杆能绕摇摆轴线13偏转。在摇杆12的第二摇杆端部的区域中布置有摆动轴线14,其使棘爪15能摆动地被保持。棘爪15借助定位弹簧16压向棘轮18的圆弧形的外部制齿部17上。扭转弹簧13a用于当没有进行手动操纵时使摇杆12向预设的初始位置转动。
[0028]优选地,偏转轴线14平行于摇摆轴线13,以便在摇杆12绕摇摆轴线13偏转的情况下保持棘爪15的偏转轴线14同样绕摇摆轴线13转动。
[0029]圆弧形的外部制齿部17是不对称的,以便使从棘爪15向棘轮18上的力传递只能沿额定转动方向S并且在棘轮18沿额定转动方向S转的比棘爪15快时使棘轮18在棘爪15上打滑。棘轮18相对于棘爪15的这种“更快的”转动例如可以在图1中未进一步示出的断路器的电机驱动装置被激活时和弹簧储能驱动装置20的弹簧21额外地借助电机驱动装置拉紧时发生。
[0030]在按照图1的实施例中,圆弧形的外部制齿部17的圆弧角度具有约180°的值。这种圆弧角度确保仅当要使弹簧21从图1中所示的未拉紧状态通过开关主轴30的转动沿额定转动方向S拉紧时,棘爪15才与棘轮18嵌接。如果弹簧21处于其从按照图1的视图出发通过开关主轴30转动或者通过棘轮18转动180°实现的拉紧状态中时,棘爪15就失去其与外部制齿部17或者与棘轮18的嵌接,使得手动张紧装置10自动与弹簧储能驱动装置20脱离。
[0031]为了拉紧弹簧21,如下所述地操作手动张紧装置:
[0032]手动操纵装置11进行摆动运动,以此使摇杆12绕摇摆轴线13摆动。摇杆12绕摇摆轴线13的摆动使摆动轴线14摆动和以此使棘爪15切向地沿棘轮18的外部制齿部17运动。在棘爪15沿额定转动方向S运动阶段期间棘爪15力传递式地向外部制齿部17中嵌接并且棘轮18沿规定运动方向S转动,以此使开关主轴30以额定转动方向S转动和拉紧弹簧21。
[0033]由于外部制齿部17的齿的不对称,棘爪15向后运动时在棘爪15与外部制齿部17或者棘轮18之间不进行力传递,使得棘爪15在外部制齿部17上打滑,而不使棘轮18倒转。
[0034]为了可靠地避免棘轮18逆着额定转动方向S倒转,按照图1断路器配设止回件40,止回件包括齿轮41。齿轮41与未进一步示出的棘轮机构连接,其仅允许齿轮41和开关主轴30在额定转动方向上转动并且防止在其他方向的转动。
[0035]图2示出,一旦手动的操纵装置11被操纵和用操纵装置11通过摇杆12的摆动使棘爪15被向前压,则棘轮18就沿额定转动方向S转动。能够看出,通过开关主轴30的转动使弹簧端部21a由于偏心地固定在开关主轴30上已经稍微向下运动。
[0036]图3进一步详细示出在拉紧过程期间弹簧储能驱动装置20的其他状态。可以看出,棘爪15啮合在棘轮18的外部制齿部17的中间区域中以及弹簧储能器20的弹簧21因此已经部分拉紧至约一半。
[0037]图4示出在完全拉紧状态中的弹簧21或者弹簧储能驱动装置20。可以看出,棘爪15已经到达棘轮18的圆弧形的外部制齿部17的最后的齿并且手动操纵装置11的继续摆动运动不能使弹簧21继续拉紧或者不能使开关主轴30沿额定转动方向S继续转动。
[0038]总而言之,图1至图4示出在沿额定转动方向转动的开关主轴30的第一转角区域用于拉紧弹簧21和开关主轴30的第二转角区域用于使弹簧松弛和用于接通断路器。在按照图1至图4的实施例中,第一转角区域通过按照图1的弹簧21的弹簧端部21a的上部位置和按照图4的弹簧21的弹簧端部21a的下部位置限定。
[0039]棘轮18的外部制齿部17位于在开关主轴30的第一转角区域中,以此在开关主轴30的第一转角区域中可以借助操纵装置11使弹簧21拉紧。当开关主轴30沿额定转动方向S继续转动时,开关主轴30的第二转角区域介于按照图4的状态与按照图1的状态之间。在开关主轴30的第二转角区域中在棘轮18上没有外部制齿部,使得在开关主轴30的第二转角区域中棘爪15不能向棘轮18中啮合。
[0040]为了避免在开关主轴30的第二转角区域中棘爪15向开关主轴30的方向偏转的太远,手动张紧装置10有利地配设止挡19,止挡19限制棘爪15绕摆动轴线14的偏转性。止挡19例如可以通过长孔19a与销钉19b构成(见图1)。
[0041]图5以不同视图再次示出在弹簧21的拉紧状态中的按照图1和图4的断路器。图5以此示出弹簧21或者弹簧储能驱动装置20的与图4相同的状态。
[0042]总而言之通过外部制齿部17的圆弧形状确保手动的操纵装置11仅在开关主轴30的第一转角区域中、即在拉紧阶段期间与开关主轴30机械式地耦接并且在开关主轴30沿额定转动方向S从在图4中所示的拉紧状态出发继续转动时不妨碍弹簧21松弛。外部制齿部17的非对称确保,实现开关主轴30沿额定转动方向S的转动与手动张紧装置10的运行无关,如果由断路器的电机驱动或者其他的干预措施;以此在误操作断路器的情况下可靠地阻止到操纵装置11上的反馈。
[0043]虽然通过优选的实施例详细示出和说明了本发明,但是本发明并不受所公开的示例的限制,本领域技术人员可以不脱离本发明的保护范围地由此得出其他的变型方案。
[0044]附图标记列表
[0045]10 手动张紧装置
[0046]11 操纵装置
[0047]12 摇杆
[0048]13 摇摆轴线
[0049]13a 扭转弹簧
[0050]14 偏转轴线
[0051]15 棘爪
[0052]16 定位弹簧
[0053]17 外部制齿部
[0054]18 棘轮
[0055]19 止挡
[0056]19a 长孔
[0057]1% 销钉
[0058]21 弹簧
[0059]20 弹簧储能驱动装置
[0060]21a 下部弹簧端部[0061 ] 21b 上部弹簧端部
[0062]22 固定螺栓
[0063]23 偏心元件
[0064]30 开关主轴
[0065]40 止回件
[0066]41 齿轮
[0067] S 额定转动方向
【主权项】
1.一种电断路器,所述电断路器具有带弹簧(21)的弹簧储能驱动装置(20)和用于手动拉紧所述弹簧(21)的手动张紧装置(11),其特征在于, -所述手动张紧装置(11)具有能转动的棘轮(18)、布置在所述棘轮(18)旁尤其布置在所述棘轮(18)的端侧上的棘爪(15)和与所述棘爪(15)连接的用于使所述棘爪(15)运动的手动的操纵装置(11), -所述棘爪(15)导入或能够导入所述棘轮(18)的棘轮齿中并且通过对所述操纵装置(11)的操纵使所述棘爪(15)运动并且以此使所述棘轮(18)能沿预设的用于拉紧所述弹簧(21)的额定转动方向(S)转动,以及 -所述棘轮齿不对称,使得从所述棘爪(15)向所述棘轮(18)的力传递仅能沿所述额定转动方向(S)进行,并且当所述棘轮(18)沿所述额定转动方向(S)转动得比所述棘爪(15)快时,使所述棘轮(18)沿所述棘爪(15)在其上打滑。2.按照权利要求1所述的电断路器,其特征在于, 所述棘轮(18)的棘轮齿是圆弧形的外部制齿部(17)。3.按照权利要求2所述的电断路器,其特征在于, 圆弧角度具有介于160° (包括在内)与200° (包括在内)之间的角度值。4.按照上述权利要求2至3之一所述的电断路器,其特征在于, -所述棘轮(18)抗扭地与断路器的开关主轴(30)连接, -弹簧储能驱动装置(20)的弹簧(21)构成接通弹簧,并且 -所述开关主轴(30)在沿所述额定转动方向(S)转动时的第一转角区域用于拉紧所述弹簧(21)以及在沿所述额定转动方向(S)转动时的第二转角区域用于使所述弹簧(21)松弛和用于接通所述断路器。5.按照权利要求4所述的电断路器,其特征在于, 所述棘轮(18)的圆弧形的外部制齿部(17)与所述棘爪(15)相互这样布置,使得当所述开关主轴(30)位于第一转角区域时所述棘爪(15)啮合或能够啮合到所述圆弧形的外部制齿部(17)中。6.按照上述权利要求4至5之一所述的电断路器,其特征在于, 所述棘轮(18)的圆弧形的外部制齿部(17)与所述棘爪(15)相互这样布置,使得当所述开关主轴(30)位于第二转角区域时所述棘爪(15)不与圆弧形的外部制齿部(17)啮合。7.按照上述权利要求之一所述的电断路器,其特征在于, -所述手动张紧装置(11)具有绕固定的摇摆轴线(13)能偏转的摇杆(12),所述棘爪(15)在所述摇杆(12)上绕偏转轴线(14)能偏转地保持,其中, -所述偏转轴线(14)平行于所述摇摆轴线(13)并且在所述摇杆(12)绕所述摇摆轴线(13)偏转的情况中所述棘爪(15)的所述偏转轴线(14)同样绕所述摇摆轴线(13)转动。8.按照权利要求7所述的电断路器,其特征在于, 所述棘爪(15)的偏转区域在所述棘轮(18)的方向上借助止挡限定。9.按照上述权利要求5至6之一所述的电断路器,其特征在于, 所述手动张紧装置(11)包括定位弹簧(16),所述定位弹簧(16)对所述棘爪(15)产生向所述棘轮(18)方向的弹簧力。10.按照上述权利要求之一所述的电断路器,其特征在于, -所述弹簧储能驱动装置(20)的所述弹簧(21)的弹簧端部,相对于轴的轴线偏心地固定在所述开关主轴(30)上,以及 -所述棘轮(18)的旋转轴线与所述开关主轴(30)的轴线相同。11.按照上述权利要求之一所述的电断路器,其特征在于, 所述断路器具有止回件(40),所述止回件(40)阻止所述棘轮(18)逆着额定转动方向(S)的转动。12.按照权利要求11所述的电断路器,其特征在于, 所述止回件(40)包括齿轮,所述齿轮(41)同轴于所述棘轮(18)抗扭地布置在断路器的开关主轴(30)上。
【文档编号】H01H3/30GK105830186SQ201480068971
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2014年12月2日
【发明人】F.罗里格, R.斯图特
【申请人】西门子公司
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