专利名称：用于插入式断路器中的传动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于插入式断路器中的传动装置，其具有一根由手摇柄操作的驱动轴，和一个将该驱动轴的旋转运动转变为与该驱动轴垂直设置的传动轴的转动的传动机构，以及一个用于显示与主、副分离触头有关的断路器的状态的显示构件。
DE 44 20 584 C1披露了这类传动装置。为了将断路器插入或拉出所属的插入腔，所述驱动轴设有一个成型的端部构件，手摇柄可以安装在该端部构件上。有时可能突然需要操纵手摇柄，因此，必须随时准备好手摇柄，以便在需要时及时提供使用。但是电器设备运行的经验证明，有时还是存在找不到所需要的手摇柄或者找到的手摇柄不能用的情况。例如在较大的开关设备中由于不是对所有的断路器都提供手摇柄，或者其中一些手摇柄已经丢失而剩下的用于同时所必需的维修工作的手摇柄正处于使用中则会出现所述情况。
从上述存在的问题出发，本发明所要解决的技术问题是，确保随时可操作断路器的传动装置。
按照本发明，解决上述问题的技术方案是所述手摇柄具有一个中空杆，该杆件环抱(umgreifenden)所述驱动轴并可相对于驱动轴移动，而且可防止该杆从所述驱动轴上取下；并且所述手摇柄的抓握件在与所述杆件相连的曲柄臂上被导引成大致与该杆件平行地移动。
借助于上述结构，所述手摇柄可与所述传动装置成为一体，因而不会再丢失。业已证明，这类手摇柄的使用没有限制，其优越性大大超过通过减少手摇柄的数量可能达到的节约。
一种设有可拔出的手柄的插入和拉出式的断路器已被公开(参见US4 139 748)。该手柄通过反复的向前和向后的运动借助于一个棘轮传动机构对驱动轴作用，因此，该驱动轴不能连续旋转，而是步进式地转动。为了能够关闭开关室的门，在不使用时将手柄推到紧贴断路器的操作前面板的前面。在这种结构中所述手柄没有抓握件，因此，按照本发明的基础的DE 4420 580C相应配置的驱动轴也不能连续转动。
对于操作人员来说重要的是，他在使用手摇柄时不能存在与断路器的其他构件接触或者与容纳断路器的开关室接触的危险。可以通过下述措施避免出现这种危险即手摇柄的杆件具有一个径向突出的、嵌入到容纳驱动轴和传动机构的壳体的导向槽中的导向轴颈，并且将导向槽的长度设置成与从已插入的静止位置转到拉出的工作位置时所述杆件的位移相应，在工作位置中一个允许手摇柄自由转动的环形槽与该导向槽连通。因此可确保杆件从其静止位置完全被拉出并达到工作位置时手摇柄才能转动。
为了在其处于静止位置时能容纳所述曲柄臂，可以设置一个接收盒(Aufnahmetasche)，该接收盒具有一个用于使可推入到该曲柄臂中的抓握件穿过的通孔，在这种情况下，所述杆件、曲柄臂和抓握件都可以完全下落到接收盒中。于是，避免了所述手摇柄在其处于静止位置时突出于断路器的外形。因此，通过所述接收盒可以将手摇柄集成在断路器的操纵前面板上或操纵台中，这对操作人员来说是很方便的。
为了能方便地按顺序操作所述传动装置，本发明建议使一个与所述杆件交叉(quer)的止动板(Rastschiebe)可被导引地在所述壳体中移动，并且通过一个预紧弹簧将该止动板预先压紧到所述杆件上；所述杆件具有一个与所述止动板共同起作用的止动面(Rastflache)，用于确保在其工作状态中所述杆件处于拉出位置。为了使所述手摇柄返回其静止位置，可以相关地作如下配置所述止动板设有一个操纵凸鼻，用于通过手动克服了预紧弹簧的弹力的情况下使止动板前移到静止位置；而且在推入到静止位置中时该操纵凸鼻可被所述曲柄臂盖住。如前所述，还可以考虑使止动板的运动适用于至少一个其他重要的功能。
为了在其处于静止位置时能容纳所述曲柄臂，可以设置一个接收盒，该接收盒具有一个用于使可推入到该曲柄臂中的抓握件穿过的通孔，在这种情况下，所述杆件、曲柄臂和抓握件都可以完全下落到该接收盒中。这种接收盒能确保所述曲柄臂不突出于断路器的操纵前面板或操纵台，此外，可避免可能出现的使用不当。
虽然可以将接收盒设计成可以从后面至少局部夹住所述曲柄臂，但是为了使该曲柄臂能处于其工作位置，可取的是，选择接收盒的形状使其与带有所属杆件的曲柄臂的轮廓适配。期望达到的曲柄臂的可操作性还可以通过下述措施实现即，使接收盒的深度比用于完全接纳所述手摇柄的曲柄臂所需的尺寸大，并且所述杆件连同附加的(anhngenden)曲柄臂越过与接收盒的前表面平齐的位置在克服止挡弹簧的弹力的情况下可以被压入，此时，所述抓握件在所述平齐的位置中贴靠在一个止挡上，并且在压入杆件时可以克服止挡弹簧的弹力，以便突出于曲柄臂一段距离，该距离为所述杆件所经过的行程。以这种方式可使所述抓握件伸出曲柄臂一段距离，接着可以将它完全拉出，在这种情况下，最终同样可以将曲柄臂和连接的杆件一起拉出。
优选作用于所述杆件及与其连接的曲柄臂上的止挡弹簧为一个螺旋压簧，该螺旋压簧设置在所述杆件的一个端面和位于所述驱动轴上的一个支承环之间的驱动轴的圆周上。通过在中心设置该弹簧可防止倾斜引起的各种危险，因而可防止出现不理想的效果。
众所周知，当断路器的开关触头闭合(开关状态是“接通”)时，应采取不允许断路器出现误操作的安全措施。此外，一些传动装置具有一个可插接在所述驱动轴上的手摇柄也是公知的。因此，需要设置合适的闭塞构件，用于根据开关状态封闭位于驱动轴的所述端部构件前的插入孔。类似的保护措施在本发明的传动装置中是这样来实现的在所述手摇柄的杆件中设置一个闭锁槽，并且在所述壳体中设置一个带有一个用于嵌入到该闭锁槽中的闭锁凸鼻的闭锁杆，此时，闭锁杆的位置通过断路器的开关状态来控制，即当开关状态是“接通”时，该闭锁凸鼻沉置在所述闭锁槽中。
可以设置一个在本文开始所提到的显示构件，借此，操作传动装置的操作人员可以获知断路器的状态，而不必目测估计断路器的当时状态。为此，优选所述显示构件具有一个连接在接收盒的接纳所述杆件的末端处的显示窗，用于显示指示元件。于是，操作人员不必变换观察方向就可以观察到手摇柄和显示窗。
虽然真正决定断路器的状态的构件是传动轴，并且该传动轴并不直接靠近所述手摇柄，但是仍然能够以极其简单的方法通过下述方式达到准确显示的目的即，所述显示构件具有一个可转动地安装在所述传动装置的壳体上的双臂式指示杆，该指示杆的一个杆臂与一个和所述传动轴连接的控制凸轮共同起作用，而其另一杆臂承载在所述显示窗中可观察到的指示元件。如下文借助于实施方式还将阐述的那样，该指示杆的双臂形结构结合控制凸轮起到了近似阶跃式(sprungartige)显示的作用。事实证明，将控制凸轮设置在位于所述传动轴上的一个传动蜗轮的端面上是合理的。
例如为了保护维修人员的安全，可以通过一个闭锁装置防止使用传动装置，这同样属于公知的安全措施。此外，在已知的传动装置中大体如DE44 20 581 C1所披露的那样，可以通过一个钩锁将通向驱动轴的进口的闭锁机构闭锁。在本发明的范围中，可以通过下述措施达到同样的效果即，使所述曲柄臂具有一个通孔，该通孔用于容纳一个将处于插入状态的手摇柄闭锁的锁紧件。在这种情况下，与现有的闭锁机构相比，优选所述曲柄臂的尺寸很大，这样就可以使用一些较大的锁，而且需要时还可以使用一个以上的锁。因此，当多个人员在一个较大机械设备的不同地点进行维修时，可以保证他们安全工作。
如已经阐述的那样，所述止动板至少可以具有一个附加功能。为此，可以在该止动板上设有一个沿所述指示杆的方向延伸的凸舌，其中，该指示杆设有一个用于使止动板的凸舌在断路器处于测试状态时可伸入的窗孔。借此，所述手摇柄只有从测试位置准确到达其静止位置时才能够被向后推移。如果未准确到达测试位置，所述止动板的凸舌就撞到指示杆上，而不能推动止动板，从而使手摇柄的杆件脱开。
下面借助于附图所示的实施方式详细阐述本发明。
图1示出了作为安装在低压断路器上的组件的传动装置；图2示出了图1所示的传动装置的一些主要构件，但是未示出壳体和用于容纳手摇柄的接收盒，图中，传动轴处于所属断路器的断开位置；图3表示与图2相应的所述传动装置的一些主要构件的示意图，但是此时传动轴处于所属断路器的测试位置。
图1所示的传动装置1具有一个壳体2，该壳体2可以由两个合适的半壳式部件组成，在这两个壳式部件之间安装了一些传动构件和其他部件。借助于手摇柄5所实现的转动通过驱动轴3(也可参见图2和图3)转变为传动轴37的转动(见图2和图3)。为此，在驱动轴3上设置一根与传动蜗轮4啮合的蜗杆36。驱动轴3的纵轴线与传动轴37相互垂直。传动轴37与所述传动装置1不是固定连接，而可以在所述传动蜗轮4的成型孔38中移动，该成型孔38与所述传动轴37的外形适配。以这种方式所述传动装置1可以用于不同尺寸的断路器，而且不一定连接在沿传动轴37的某一指定位置上。在所述传动轴37的两个端部上以公知的方式装有传动曲柄39，这两个传动曲柄39与一些位置固定的构件大体上以如在DE 44 20 580 C1或DE 44581 C1中所示出(都由图1示出)的方式共同起作用。同样未示出将传动装置1固定在断路器上的方式，因为这是本领域的技术人员所公知的。
如前所述，手摇柄5用来转动所述支承在壳体2中的驱动轴3，该手摇柄5与其他公知的传动装置(参见所提到的DE 44 20 580 C1和DE 44 20 581C1)不同，它不能取下，而是所述传动装置1的组成部分。手摇柄5具有一中空杆6，该杆件环抱所述驱动轴的一根六棱杆35(见图2和图3)，并可沿箭头19(图1)所示的方向在驱动轴3上移动。显然，所述驱动轴3和杆件6还可具有其他的形状，以便建立可纵向移动且适当转动的连接(dreh-schlussige kopplung)。
所述杆件6带有一个导向销11，该导向销嵌入设置在壳体2上的导向槽13中。因为导向槽13与导向销11相适配，所以杆件6可以沿导向槽13移动，然而不能转动。只有当所述杆件向前完全被拉到导向槽13在壳体2中与一环形槽相交的地方，该杆件才能脱开。在所述关系中，“环形槽”应理解为壳体2上形成的另一个可使杆件6自由转动的槽。
所述手摇柄5除了包括杆件6外，还包括一个与杆件6相连接(或与杆制成一体)的曲柄臂7，在该曲柄臂的端部具有一个用于接纳抓握件8的孔。该抓握件8在上述孔中可沿箭头9所示的方向平行于所述杆件6移动，并可从图1所示的被操作人员推入的静止位置转换到如图2和图3中所示的拉出的工作位置。
在正常位置或静止位置中，所述手摇柄5以齐平置入的方式放置在接收盒14中。如在已提到的DE 44 20 580 C1或DE 44 581 C1中所示出的类似的方式那样，该接收盒14属于优选设置在断路器的操纵台下边缘处的操纵台附件15(见图1)。在将所述手摇柄5推入到其静止位置时，杆件6的端部的一个端面12靠在由止挡弹簧33加载的支承环34上。该止挡弹簧33是一个位于所述驱动轴3上的螺旋压簧。接着操作人员将抓握件8推过位于所述曲柄臂7上的孔直到与该曲柄臂7平齐的位置。于是，抓握件8的内端部贴靠在止挡10上。
在所述推入的静止位置，操作人员不可能握住曲柄臂，因为接收盒14的外形与带有杆件6和抓握件8的曲柄臂7相适配。但是，在需要时要保证能迅速取出。这可通过将所述接收盒的深度设计得比安置上述构件所需的尺寸大来实现。因此，操作人员可以克服止挡弹簧33的弹力将所述曲柄臂7稍稍地压进所述接收盒中。但是因为所述抓握件8已靠在固定的止挡10上不能移动，而从曲柄臂7向外伸出同样的量。这样，操作人员可以将抓握件8拉出，接着可以将曲柄臂7连同杆件6一起拉出。
除了所述手摇柄5外，还可以与现有的传动装置相类似的方式设置一个显示窗16，在该显示窗中可以观察到用于显示位于插入框中的断路器的运行状态的指示元件17。这些状态(包括工作位置、测试位置和断开位置)与可运动的主、附分离触头的相对状态有关，因此，在给出这些分离触头的设置的情况下，所述位置与所属插入框中的断路器的状态有关。由于所述传动曲柄39以位置固定地导向方式啮合在所述传动轴37的两个端部，因此，所述传动蜗轮4的角度位置成为能表示上述状态的可靠标志。
为用作显示构件，在所述传动蜗轮4的一端侧设置了一个控制凸轮22，双臂指示杆18的探针21在拉力弹簧23的作用下顶靠在该控制凸轮上(见图3)。因此，可围绕支承螺栓20摆动的指示杆18将该控制凸轮22的状况转换成操作人员可在显示窗16中看到的显示元件17位置。在此，重要的是，操作人员在操作所述手摇柄5时能够清楚地看到达到所述位置的情况。为了这个目的，所述控制凸轮22设有不同斜度(Steigung)的部段(Abschnitten)，将这些部段设计成使所述指示元件在一离开所述位置后就进入中间位置，然后在快到达下一个位置前才指示所述位置。通过使指示杆18的支承螺栓20非常靠近所述控制凸轮22，可将较小的偏转转变为在显示窗16中可清楚看到的指示元件17的运动。
通过一个被预紧弹簧30(见图2)加载的止动板28可避免无意中将所述杆件6推入壳体2中。该止动板28在所述壳体2的前面部分中被导向并且同样与所述杆件6内端的端面12共同起作用。在将杆件6拉出到其工作位置时，所述止动板28以其朝向所述驱动轴3的两棱边之一滑动到所述端面12的后面，因而阻止将杆件6推入。为了释放该杆件6而将其推入，操作人员可以利用操纵凸鼻31，将该操纵凸鼻31设置成使其伸入到所述接收盒14中，并且只有在拉出手摇柄5时才可触及。
所述止动板28在所述传动装置1的中间位置(测试位置)时具有附加功能。此功能表现为操作人员不必通过由于到达末端止挡而在手摇柄上感觉到明显阻力来区别工作位置和断开位置。因为所述止动板28设有一个凸舌29，在操纵所述操纵凸鼻31而且设置在所述指示杆18中的窗形孔与所述凸舌29对置时，舌片29侧面伸出壳体2，因此，操作人员只能在准确到达测试位置时才能移动所述手摇柄5。
一些公知的传动装置都具有接通断路器时防止再操作的组件(参见DE44 20 580 C1)。为此，通过一个保护机构来阻止接近所述驱动轴。此外，在本发明的传动装置中还禁止操作人员接近手摇柄5。这通过一个闭锁杆24与一个设置在所述手摇柄的杆件6中的闭锁槽26的结合来实现。在这种情况下，如在DE 44 20 580 C1中所描述的那样，所述闭锁杆与一根闭锁棒相连接。在可以无危险地操纵所述传动装置1的前提下，将所述闭锁杆24沿相应于图1中箭头27所示的方向抬起，此时，闭锁凸鼻25从所述杆件6的闭锁槽26中拉出。反之，在手摇柄5再移动到其静止位置而进入所述接收盒14中因而所述闭锁杆24上的闭锁凸鼻25再次进入闭锁槽26中时，才可以接通断路器。
权利要求
1.一种用于插入式断路器中的传动装置(1)，其具有一根由手摇柄(5)操作的驱动轴(3)，和一个将该驱动轴的旋转运动转变为与该驱动轴垂直设置的传动轴(37)的转动的传动机构，以及一个用于显示与主、副分离触头有关的断路器的状态的显示构件，其特征在于，所述手摇柄(5)具有一个中空杆(6)，该杆件环抱所述驱动轴(3)并相对于所述驱动轴(3)移动，而且可防止其从所述驱动轴(3)上取下；所述手摇柄(5)的一个抓握件(8)在与所述杆件(6)相连的曲柄臂(7)上被导引成大致与该杆件(6)平行地移动。
2.按照权利要求1所述的传动装置，其特征在于，所述手摇柄(5)的杆件(6)具有一个径向突出的、嵌入到容纳所述驱动轴(3)和传动机构的壳体(2)的导向槽(13)中的导向轴颈(11)，并且将该导向槽(13)的长度设置成与从已插入的静止位置转到拉出的工作位置时所述杆件(6)的位移相应，在所述工作位置，一个允许手摇柄(5)自由转动的环形槽与该导向槽(13)连通。
3.按照权利要求2所述的传动装置，其特征在于，与所述杆件(6)交叉的止动板(28)可被导引地在所述壳体(2)中移动，并且通过一个预紧弹簧(30)被预先压紧到所述杆件(6)上；所述杆件(6)具有一个与该止动板(28)共同起作用的端面(12)，用于确保在其工作状态中所述杆件(6)处于拉出位置。
4.按照权利要求3所述的传动装置，其特征在于，所述止动板(28)设有一个操纵凸鼻(31)，用于通过手动克服了所述预紧弹簧(30)的弹力的情况下使该止动板(28)前移到静止位置；在推入到静止位置时所述操纵凸鼻(31)被所述曲柄臂(7)遮盖。
5.按照上述任一项权利要求所述的传动装置，其特征在于，设置一个接收盒(14)，以便处于静止位置时能容纳所述手摇柄(5)的曲柄臂(7)，该接收盒(14)具有一个使可推入到所述曲柄臂(7)中的抓握件(8)穿过的通孔；所述杆件(6)、曲柄臂(7)和抓握件(8)完全下落到该接收盒(14)中。
6.按照权利要求4所述的传动装置，其特征在于，所述接收盒(14)的深度比用于完全接纳所述手摇柄(5)的曲柄臂(7)所需的尺寸大；所述杆件(6)连同附加的曲柄臂(7)越过与该接收盒(14)的前表面平齐的位置在克服止挡弹簧(33)的弹力的情况下可以被压入，其中，所述抓握件(8)在所述平齐的位置中贴靠在一个止挡(10)上，并且在压入杆件(6)时可以克服所述止挡弹簧(33)的弹力，以便突出于所述曲柄臂(7)一段上述杆件(6)所经过的距离。
7.按照权利要求6所述的传动装置，其特征在于，作用于所述杆件(6)及附加的曲柄臂(7)上的所述止挡弹簧(33)为一根螺旋压簧，该螺旋压簧设置在所述杆件(6)的一个端面(12)和位于所述驱动轴(3)上的一个支承环(34)之间的驱动轴(3)的圆周上。
8.按照上述任一项权利要求所述的传动装置，其特征在于，在所述手摇柄(5)的杆件(6)中设置一个闭锁槽(26)，并且在所述壳体(2)中设置一个带有一个用于嵌入到该闭锁槽(26)中的闭锁凸鼻(25)的闭锁杆(24)，其中，所述闭锁杆(24)的位置通过断路器的开关状态来控制，即当开关状态是“接通”时，所述闭锁凸鼻(25)沉置在所述闭锁槽(26)中。
9.按照上述任一项权利要求所述的传动装置，其特征在于，所述显示构件具有一个连接在所述接收盒(14)的接纳所述杆件(6)的末端处、用于显示指示元件(17)的显示窗(16)。
10.按照权利要求9所述的传动装置，其特征在于，所述显示构件具有一个可转动地安置在所述传动装置(1)的壳体(2)上的双臂式指示杆(18)，该指示杆的一个杆臂与一个和所述传动轴(37)连接的控制凸轮(22)共同起作用，而其另一杆臂承载一个在所述显示窗(16)中可观察到的指示元件(17)。
11.按照权利要求10所述的传动装置，其特征在于，所述控制凸轮(22)设置在位于所述传动轴(37)上的一个传动蜗轮(4)的一个端面上。
12.按照上述任一项权利要求所述的传动装置，其特征在于，所述曲柄臂(7)具有一个通孔(41)，该通孔用于容纳一个将处于插入状态的手摇柄(5)闭锁的锁紧件(42)。
13.按照权利要求10至12中任一项所述的传动装置，其特征在于，所述止动板(28)设有一个沿所述指示杆(18)的方向延伸的凸舌(29)；所述指示杆(18)设有一个用于使止动板(28)的凸舌(29)在断路器处于测试状态时可伸入其中的窗孔(32)。
全文摘要
本发明公开了一种用于插入式断路器中的传动装置(1)，其具有一个防止取下的手摇柄(5)。该手摇柄(5)的一个杆件(6)环抱驱动轴(3)，并且被导引地相对于该驱动轴(3)移动。一个接收盒(14)接纳处于静止位置的手摇柄(5)。当与断路器的开关状态有关的闭锁杆(24)脱出所述手摇柄(5)的杆件(6)上的闭锁槽(26)时，所述手摇柄(5)才可以被拉出到其工作位置。通过一个止动板确保所述手摇柄(5)处于工作位置。一个用于显示断路器的状态的显示构件包括一个双臂式指示杆(18)，该指示杆设有一个用于使止动板(28)的一个凸舌(29)在断路器处于测试位置时可伸入其中的窗形孔(32)。
文档编号H02B11/133GK1504008SQ02808698
公开日2004年6月9日 申请日期2002年3月26日 优先权日2001年4月23日
发明者埃哈德·戴伊利兹, 埃哈德 戴伊利兹 申请人:西门子公司