电开关的移动支架的制作方法

专利名称：电开关的移动支架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种移动支架，用于将一个位于封闭式开关板尤其中压开关板中的、置于此移动支架上的电开关可在工作位置、测试位置和切断位置之间移动，其中设有一个用于连接二次导线的插接件，以及在间隔壁上开有供电开关的连接触头穿过、并可借助活动隔板关闭的孔。
这样一种移动支架例如已由“ABB-Taschenbuch Schaltanlagen”第10版(Cornelsen Verlag Berlin)第392页的一章“8.2.4 Metallgekapselte luftisolierteSchaltfelder nach DIN EN 60298 (VDE 0670，Teil6)”公开。在那里描绘了一种金属盒封装的开关板，它分成多个分室，例如一个母线室、一个电缆终端室和一个开关室。在开关室内安装一电开关。电开关可在工作位置、测试位置和切断位置之间移动。在切断位置，电开关的连接触头与相应的静触头分离，二次导线借助插接件断开。在测试位置，开关的连接触头与静触头分离。在此位置，开关和开关板的二次导线彼此通过插接件连接。在工作位置，开关的连接触头与静触头接通。二次导线借助插接件互相连接。电开关的连接触头在这种情况下这样布置，其在工作位置通过设在间隔壁内的孔伸入母线室或电缆终端室内。这些孔可借助活动隔板关闭，以确保在电开关处于拉出时(即位于切断或测试位置时)间隔壁也能起屏蔽作用。移动支架上的电开关在工作位置、测试位置和切断位置之间的移动，通过复杂的机械装置完成。
本发明要解决的技术问题是提供一种本说明书开始部分所提到类型的移动支架，该电开关的移动可以借助一种简单、可靠和便宜的结构来实现。
按照本发明，上述技术问题是通过一个惟一的集成在移动支架上、用于控制对插接件和活动隔板的操作以及控制电开关在切断位置、测试位置和工作位置之间移动的机械控制组件来解决的。
通过在移动支架上集成一个惟一的控制组件，可以限制实现运动过程所必需构件的数量以及将必要的调整限制在很小的量。此外，采取此措施还保证移动支架和装在它上面的电开关，例如为了维护的目的，其整体可方便地从开关板取出。因而可以取消在位置固定的开关板和可运动移动支架之间的机械连接。此移动支架是一盒式插入件，它毫无困难地可用另一个移动支架(必要时包括装在上面的电开关)替换。涉及电开关在移动支架上运动的全部控制过程，由机械控制组件自身来实现。在这样的结构中不再需要辅助装置，如附加的传动装置、转向装置、锁杆等。由于集成在移动支架内，所以可选择非常简单的机械结构。避免了复杂的用于进行力传递的杠杆装置。
此外可优选控制组件有一个贯通的第一滑槽和一个在此滑槽内导引行进的销子，该销子在其运动时先后与不同的同步随动件相啮合和脱开啮合。
使用贯通的第一滑槽和在其中导引行进的销子，意味着是一种机械上极其牢固的结构。此外，这种滑槽或销子可以用最简单的方式生产。通过该滑槽相应造型，可方便地使不同的同步随动件与销子相啮合和脱开啮合。
此外，还优选将同步随动件设计为板状，且借助位于长孔内的导销在控制组件的外侧导引行进。
若将同步随动件设计为板状，则同步随动件的结构高度很小。尽管结构高度小，但此类板状的同步随动件仍能传递很大的力。由于在控制组件外侧导引同步随动件，就有可能将多个此类同步随动件布置得彼此不影响其功能。因而可以简单的方式借助销子在长孔内移动来导引同步随动件。此外，还可以在同步随动件上固定用于传输运动的臂。
另一种优选结构是，销子不仅控制电开关的移动，而且传递用于移动电开关的驱动力。
若不仅利用销子控制电开关的移动而且还利用销子传递移动所需的驱动力，便可以取消附加的力传递部件或控制件。这样一来，可再次大大简化控制组件的机械结构。从而避免由于控制装置和驱动装置彼此分离造成结构体积的增大。
此外还可优选为该销子可借助一可转动的驱动杆基本上平行于一个可在一传动螺旋轴上驱动并与此驱动杆相连接的滑块运动若销子能基本上平行于传动螺旋轴运动，则由此可以有利的方式使可移动的电开关在工作位置、测试位置和切断位置之间实现必要的运动。在这里，驱动力从传动螺旋轴向销子的传递，可合适地借助一驱动杆实现。这种结构非常牢固，并适合于传递大的驱动力。采用传动螺旋轴，基于其自锁作用允许自动抑制了从开关经销子和驱动杆的反作用力。
可以优选将不同的同步随动件与在另一些滑槽内导引并可锁定的弹簧加载棘爪连接。
若设有另一些在其中导引弹簧加载棘爪的滑槽，则可设计成以简单的方式释放不同的同步随动件。只有在棘爪释放了同步随动件时，同步随动件才能被销子带动。因此规定，同步随动件在其终端位置分别用棘爪锁定在此另一些滑槽内，从而排除了同步随动件出现不希望的运动或改变位置。
此外，优选棘爪可由该销子自动操纵。
若采用销子作为棘爪的操纵装置，则能以最简单的方式使同步随动件仅仅在销子位于预先规定的区域时才允许运动。
此外可以优选一块具有所述用于导引销子的第一滑槽以及另一些滑槽的共用滑槽板。
若第一滑槽和另一些滑槽设置在一块共用的滑槽板内，则在此滑槽板一旦完成加工后，便不再允许各滑槽彼此改变位置。因而保证，即使经许多次运动过程，仍然可靠地确保对运动过程的控制。此外，避免了在装配期间复杂的调整工作。
另一种优选的方案是为销子配设的驱动杆在两块互相隔开距离排列的滑槽板之间导引，每块滑槽板分别具有贯通的第一滑槽，该销子在这两个滑槽内导引行进。
若销子在两块彼此隔开距离排列的各有第一滑槽的滑槽板内导引，则就可以非常简单地传递很大的驱动力，因为排除了在单个滑槽内销子的歪斜。此外，通过驱动杆在两块滑槽板之间导引，还有助于传递大的驱动力。同时，若在驱动杆与销子之间采用固定连接，则通过这种布置可使销子自动可靠地在滑槽板之间导引。因此不需要如开口销或止动垫圈那样的附加保险部件。
此外，可优选将同步随动件之一与用于操纵插接件的一个可运动臂相连接，在该运动臂上浮动地装一插头部件。
若为同步随动件之一配设一个可运动臂，则该可运动臂可以简单的方式使插接件的一个部件运动。此时。根据同步随动件的运动，可以使插接件的插头部件与相应的对接件连接。通过将插头部件浮动支承，就允许补偿插接件的插头部件和相配的对接件在机械布置上出现的误差，且插接件可自动卸去外力负荷。
下面借助附图对本发明的实施方式给以详细说明

图1示出了示意表示的开关板的一个断面；图2为带有集成的机械控制组件的移动支架示意透视图3为该控制组件面朝开关的第一侧的俯视图；图4为该控制组件背对开关的第二侧的俯视图；图5为操纵活动隔板的杠杆链的示意图；图6为滑槽板的视图。
移动支架1本身以及为其配设的构件可在封闭式开关板2的开关室6内移入和移出(图1)。这种移入和移出主要从维护目的或者便于更换有故障的移动支架1或装在移动支架1上的组件考虑是必要的。电开关3可相对于移动支架1在工作位置、测试位置和切断位置之间移动。电开关3的连接触头4a、4b可穿过开关板2间隔壁7上的孔5a、5b。这些孔5a、5b在电开关3的测试位置和切断位置被活动隔板8a、8b(闸门)关闭。间隔壁7在其一侧构成开关室6的边界。母线室50和电缆终端室51处于间隔壁7的另一侧。在电缆终端室51和母线室50内分别有静触头52a、52b。连接触头4a、4b通过移动电开关3可与静触头52a、52b接通。
图2为移动支架1透视图，其中未示出为移动支架1配设的电开关3。
首先应当对机械控制组件9进行说明，该控制组件用于在工作位置、测试位置和切断位置之间移动电开关3，用于操纵活动隔板8a、8b以及用于操纵连接二次导线的插接件。二次导线例如是地线、控制线或通信线。
机械控制组件9具有一矩形的第一滑槽板11和同样形状的矩形的第二滑槽板(图3、4)。第一滑槽板11和第二滑槽板12彼此隔开间距排列。每一块滑槽板11、12有一条同样的第一贯通滑槽13a、13b以及其他的第一滑槽14a、14b、第二滑槽15a、15b、第三滑槽16a、16b以及第四滑槽17a、17b。销子18在第一滑槽13a、13b内导引行进。销子18的驱动借助设置在两块滑槽板11、12之间的驱动杆19来实现。驱动杆19又与一个位于可旋转地支承着的传动螺旋轴20上的滑块21连接(图2)。传动螺旋轴20可借助一工具转动。根据传动螺旋轴20的旋转方向，使销子18沿着第一个方向运动，或沿着与第一方向相反的第二方向运动。在机械控制组件9背对电开关3的那一侧上设第一同步随动件22(图4)。第一同步随动件22借助导销在第一滑槽板11另一条第一滑槽14a内导引运动。第二同步随动件23同样借助导销可运动地安装在第一滑槽板11和第二滑槽板12的另一条第二滑槽15a、15b内。第三同步随动件24借助导销可运动地安装在第一滑槽板11和第二滑槽板12的另一些第三滑槽16a、16b和第四滑槽17a、17b内。为了达到对称地分配驱动力，第二同步随动件23有一个借助导销刚性连接地设置在机械控制组件9面对开关一侧的第二部分23a(图3)。此外，第三同步随动件24有一个借助导销刚性连接地设置在机械控制组件9面对开关一侧的第二部分24a。在第二同步随动件23的第二部分23a上刚性地设置了一个基本上为T形的支架25，该支架带动活动隔板8a、8b运动(图2，对照图5)。在第三同步随动件24的第二部分24a上成形一块带孔的固定连接板26，电开关3固定在此连接板26上并可借助它在工作位置、测试位置与切断位置之间相对于移动支架1移动(图2、3)。在第一同步随动件22上设置了一个可运动臂27，其使插头部件10a运动。此外，第一同步随动件22有一制动臂28，它的功能在后面说明。为使三个同步随动件22、23、24可靠地处于各自的终端位置以及防止其出现不希望的运动，为每个同步随动件配设一棘爪22b、23b、24b(图4)。由于采用一种自锁式传动螺旋轴20以及基于第一同步随动件22的结构设计，所以取消了在开关3的切断位置第一同步随动件22的闭锁装置。虽然棘爪22b、23b、24b设计成在结构上不完全相同，但它们的工作方式都是一样的。每一个棘爪22b、23b、24b设计为可绕一导销回转的杆。这些杆在其自由端分别有一个延伸到第一滑槽板11内的直角折角段22c、23c、24c(图6)，它们分别伸入另一些滑槽14b、15b、17b之一中。棘爪22b、23b、24b分别受弹簧加载，以及在未操作状态折角段22c、23c、24c分别被压靠在此另一些滑槽14b、15b、17b的槽边上。在此另一些滑槽14b、15b、17b的槽边上规定的区域内加工凹槽53、54、55、56、57，折角段22c、23c、24c可以在弹簧力作用下卡入凹槽内以将各自的同步随动件固定。
下面说明电开关3从切断位置经测试位置移动到工作位置的过程。
电开关3最初处于切断位置。在此位置，连接触头4a、4b与静触头52a、52b分离。用于连接二次导线的插接件10断开。间隔壁7上的孔5a、5b被活动隔板8a、8b关闭。销子18处于在图3、4和6中表示的位置(图6为A区)。若此时沿第一方向旋转传动螺旋轴20，则滑块21开始在传动螺旋轴20上沿图2、3、4、6中用箭头40、41、42、43表示的方向运动，并在此过程中通过驱动杆19使销子18沿贯通的第一滑槽13a、13b(图2、图6)运动。最初销子18与第一同步随动件22处于啮合状态，并同样便此第一同步随动件22运动。此时，通过可运动臂27使浮动支承的插头部件10a沿箭头40的方向(图2)运动，并插入到相应地设置在那里、但在图中未示出的对接件中。直至到达贯通的第一滑槽13a、13b中的B区之前，销子18持续地与第一同步随动件22相啮合。随着到达B区，销子18与第一同步随动件22脱开啮合，并让第一棘爪22b卡入另一条第一滑槽14b的凹槽57内，从而第一同步随动件22便固定在其位置上。此时，电开关3处于测试位置。也就是说，二次导线通过插接件10构成接触，电开关3本身则继续处于切断位置，亦即电开关3的连接触头4a、4b与静触头52a、52b仍处于分离状态，在间隔壁7的孔5a、5b前的活动隔板8a、8b继续关闭。若此时借助传动螺旋轴20使销子18继续运动，则销子18释放第二同步随动件23的第二棘爪23b，以及第二同步随动件23运动通过第一滑槽13a、13b的C区。此时，通过设置在第二同步随动件23的部分23a上的T形支架25(图2)，使间隔壁7上的孔5a、5b前的活动隔板8a、8b运动，并将孔5a、5b打开。这例如借助一个在图5中示意表示的机械式操作杆链实现。在C区的末端，销子18与第二同步随动件23脱开啮合，并将第二棘爪23b卡入另一条第二滑槽15b的凹槽56内，从而第二同步随动件23也被固定在当时的位置。在D区，销子操纵为第三同步随动件24配设的第三棘爪24b，并将其释放。接着，借助第三同步随动件24、24a，使与成形在其上的固定连接板26用螺钉连接的电开关3沿着E区相对于移动支架1移入工作位置。这意味着，电开关3的连接触头4a、4b穿过间隔壁7上此时已打开的孔5a、5b，并在间隔壁7的另一侧与静触头52a、52b电接触。在电开关3运动的最后，在贯通的第一滑槽的F区内，第三棘爪24b卡入凹槽54内，从而第三同步随动件24的这一位置也被锁定。在此之后，销子18运动到一静止位置，以保证第三棘爪24b可靠地卡锁。除了通过第三棘爪24b卡锁外，基于第三同步随动件24的造型设计和结合自锁的传动螺旋轴20的作用，可以防止电开关3在工作位置出现意外的运动。此时电开关3已到达其工作位置。为了使电开关3从其工作位置移到切断位置，使传动螺旋轴20沿相反的旋转方向运动，以及各运动阶段的进程按相反的顺序进行。
由于电开关3从切断位置经测试位置移动到工作位置和与此相反的移动只可以在规定的边界条件下完成，所以还必须满足多个联锁条件。
一个重要的联锁条件根据一根位于移动支架1前侧的可摆动握杆30的位置来实现(图2)。在移动支架1位于开关板2开关室6内的推入状态，将握杆30向下转。若此时要将移动支架1及装在移动支架1上的电开关3从开关室6拉出，则必须将握杆30向上转。但这种向上转仅仅在一个通过传动杆31a借助滑槽控制结构可移动的锁块32沿箭头44方向从其静止位置移出时才有可能。也就是说，一旦离开切断位置，此锁块32便被已提及的、为第一同步随动件22配设的制动臂28锁定。通过这种联锁一方面保证，握杆30只有当电开关3处于切断位置时才能向上转。另一方面，只有在握杆30向下转到其静止位置时，电开关3才能从其切断位置移到测试位置，并进一步移到工作位置，因为要不然制动臂28的运动会被锁块32阻挡。
另一个联锁条件借助一个带有一斜面的推动部件58来实现。此推动部件58根据握杆30的位置可平行于角型材33移动。其一个型材边内有一带斜面的缺口34的角型材33位置不动地固定在移动支架1的底面上。图中未示出的控制杆插入此缺口34内。此图中未示出的垂直于移动支架1底面延伸的控制杆将根据电开关3的开关位置或者不能移动，或者可移到其位置上。在接通状态控制杆不能移动地伸入到此缺口34内，所以推动部件58不能借助斜面使靠在缺口34滑动斜面上的控制杆向上滑移。因此握杆30不可能从其静止位置向上转到操作位置。只有当电开关3切断时，握杆30才能从其静止位置向上转到操作位置。那时，控制杆以这样的方式运动其通过握杆30的运动而移动，并可借助推动部件58的斜面向上滑移。
除了已提及的联锁条件外，还规定了另一个联锁条件。传动螺旋轴20在其前侧有一相应的造型，从而可将一工具装在传动螺旋轴20上来使其转动。在传动螺旋轴20端侧前设置了带孔的板35。此带孔的板35可沿传动螺旋轴20的旋转轴线方向移动。这一移动通过装上操作工具实现。带孔的板35与另一个可平行于上面描述的角型材33导引移动的角型材36连接。此另一个角型材36有另一个缺口37。此另一个缺口37也可通过上面描述的控制杆以相同的方式锁定。这意味着，带孔的板35只有当控制杆可移动地伸入此另一个缺口37中时，才能借助装上的工具移动。插上操作工具并因而使电开关3在工作位置、测试位置与切断位置之间的移动，只有在电开关3处于切断状态时才能实现。
此外，根据握杆30的转动位置，将移动支架1锁定在开关板2的开关室6内。随着握杆30向上转到操作位置，借助传动杆31a、31b将锁销38a、38b向回拉。这种将锁销向回拉是借助同样的滑槽控制结构来实现。此时，仅在满足了全部平行应答的联锁条件后，移动支架1和装在移动支架1上的组件便可以一起从开关板2的开关室6拉出和拆下。若由于握杆30的转动或在传动螺旋轴20上插入工具而使控制杆向上从角型材33的缺口移出，则通过一个在图中未进一步描述的机构来确保阻止电开关3的接通过程。
附图标记1 移动支架2 开关板3 开关4a，4b 连接触头5a，5b 孔6 开关室7 间隔壁8a，8b 活动隔板9 控制组件10 插接件10a插头部件11 滑槽板12 滑槽板13a，13b 滑槽14a，14b 滑槽15a，15b 滑槽16a，16b 滑槽17a，17b 滑槽18 销子19 驱动杆20 传动螺旋轴21 滑块22 同步随动件22b棘爪22c折角段23 同步随动件23a第二部分23b棘爪23c折角段
24 同步随动件24a 第二部分24b 棘爪24c 折角段25 支架26 固定连接板27 臂28 制动臂30 握杆31a，31b传动杆32 锁块33 角型材34 缺口35 带孔板36 角型材37 缺口38a，38b锁销40，41 箭头42，43，44 箭头50 母线51 电缆终端室52a，52b静触头53，54，55 槽56，57 凹槽58 推动部件
权利要求
1.一种移动支架(1)，用于将一个位于封闭式开关板(2)尤其中压开关板中的、置于此移动支架上的电开关(3)可在工作位置、测试位置和切断位置之间移动，其中设有一个用于连接二次导线的插接件(10)，以及在间隔壁(7)上开有供电开关(3)的连接触头(4a，4b)穿过、并可借助活动隔板(8a，8b)关闭的孔(5a，5b)，其特征在于还包括一个集成在移动支架(1)上的唯一一个机械控制组件(9)，它控制对插接件(10)和活动隔板(8a，8b)的操作，以及控制电开关(3)在断开位置、测试位置与工作位置之间的移动。
2.按照权利要求1所述的移动支架(1)，其特征在于所述控制组件(9)有一个贯通的第一滑槽(13a，13b)和一个在此滑槽内导引行进的销子(18)，该销子在其运动时先后与不同的同步随动件(22，23，、24)相啮合和脱开啮合。
3.按照权利要求2所述的移动支架(1)，其特征在于所述同步随动件(22，23，24)设计为板状，且在所述控制组件(9)的外侧借助位于长孔内的导销导引行进。
4.按照权利要求2或3所述的移动支架(1)，其特征在于所述销子(18)不仅控制电开关(3)的移动，而且传递用于移动电开关(3)的驱动力。
5.按照权利要求2至4中任一项所述的移动支架，其特征在于所述销子(18)可借助一可转动的驱动杆(19)基本上平行于一个可在一传动螺旋轴(20)上驱动并与此驱动杆相连接的滑块(21)运动。
6.按照权利要求2至5中任一项所述的移动支架，其特征在于所述不同的同步随动件(22，23，24)与在另一些滑槽(14a，15a，15b，17a，17b)内导引并可锁定的弹簧加载棘爪(22b，23b，24b)连接。
7.按照权利要求6所述的移动支架(1)，其特征在于所述棘爪(22b，23b，24b)可由所述销子(18)自动操纵。
8.按照权利要求6或7所述的移动支架(1)，其特征在于一块共用的滑槽板(11，12)具有所述用于导引该销子(18)的第一滑槽(13a，13b)以及另一些滑槽(14a，14b，15a，15b，16a，16b，17a，17b)。
9.按照权利要求2至8中任一项所述的移动支架(1)，其特征在于为所述销子(18)配设的驱动杆(19)在两块互相隔开距离排列的滑槽板(11，12)之间导引，每块滑槽板(11，12)分别具有贯通的第一滑槽(13a，13b)，该销子(18)在这两个滑槽(13a，13b)内导引行进。
10.按照权利要求1至9中任一项所述的移动支架(1)，其特征在于所述同步随动件之一(22)与一个用于操纵插接件(10)的可运动臂(27)连接，在该可运动臂(27)上浮动地支承着一插头部件(10a)。
全文摘要
本发明涉及一种电开关的移动支架。为了尽可能简单地实现将中压开关板中置于移动支架(1)上的电开关(3)在切断位置、测试位置和工作位置之间移动，将一个惟一的机械控制组件(9)集成在该移动支架(1)内。此控制组件(9)控制各运动顺序，同时传递移动所需的驱动力。
文档编号H02B11/127GK1555598SQ02818113
公开日2004年12月15日 申请日期2002年10月4日 优先权日2001年10月22日
发明者尼尔斯·安杰, 安德烈亚斯·斯泰尔泽, 斯蒂芬·劳特曼, 马赛厄斯·比纳, 劳特曼, 亚斯 斯泰尔泽, 尼尔斯 安杰, 斯 比纳 申请人:西门子公司