专利名称：保护开关设备的控制和信号装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于保护开关的控制和信号装置，特别是配备有一个能够检测与电极相关联的各电流通路上的故障(过流或过载)的保护装置的控制和信号装制，该装置由一手动控制元件启动，手动控制元件可以处在对应于闭合触点的“接通”位置、对应于打开触点的“断开”位置以及对应于检测出故障以后的位置的“分离”位置。
在电机切断开关或继电器开关上，控制和信号元件被称为联锁装置。
一个电机切断开关或手动启动器允许手动控制电极，或者通过提供保护功能的热和磁触发装置对电极进行控制。当在某一相线上检测出故障时，相应相的热或磁装置就通过共用的联锁装置触发触点的打开。后者还可以通过一个手动控制器手动启动。
一个继电器开关配备有一个接触器和一个断路器。它包括一个磁和/或热触发元件和一个电磁铁，电磁铁控制各极以保证接触功能。上述电机切断开关或手动启动器包括类似的启动其触点的装置，但是没有电磁铁。
一个联锁继电器开关允许对“接通”“断开”“分离”和复位功能进行控制，它还通过这个联锁的控制按钮的手动位置使触点的位置是可见的。
有许多联锁装置，但它们一般都很复杂、昂贵、体积大且不易操作。
本发明的目的是提供一种控制和信号装置，它简单、可靠、安静、便宜。它产生的摩擦小，不需要操作者用很大的力气操作。不管设备的尺寸或功率如何，它都提供平稳的操作。它可以被直接安装在设备上或远离它。并且，它可以被用于各种不同尺寸的设备上。
本发明装置包括一个可动控制旋钮，它可以通过启动弹簧加载凸轮的作用而被拨动，凸轮可以在联锁由装置触发和释放以后从其被自动联锁装置锁定的“运行”的位置驱动手动控制旋钮，而手动控制旋钮再启动线圈开关。
一个具体的特点是，弹簧加载凸轮和手动控制旋钮两者都由一个转动弹簧操作。
下面结合附图和实施例对本发明作较详细的说明，其中
图1是装有本发明控制和信号装置的继电器式开关的示意图；图2是沿图1的II-II线剖取的剖面图；图3是沿装置的III-III线剖取的截面图；图4是沿图2的IV-IV线剖取的轴向剖面图；图5和6表示本发明装置处于“断开”位置(控制按钮分别被拆除和在位)；图7和8表示装置处于“接通”位置；图9和10表示装置处于“分离”位置；图11，12和13表示装置处于“断开”、“接通”、“分离”位置时的变化；图14表示远离其控制的设备安装的装置。
本发明控制和信号装置5配装于诸如图1所示那样的保护设备。该设备是一个继电器式开关，它包括几个能够切断电流通路上的电流的极化接点(pole contact)，各电流通路的终端是和电线相连接的接线端子。图1中只示出双断路型的单一一个极，以便简化附图。
每个极包括一个活动触点桥1，各活动触点和各固定触点协同操作以建立或中断各接线端子之间的电流通路。各固定触点连接到各接线端子，外部电线借助于电线2连接于接线端子。
一承托触点桥1的触点承载组件3在外壳7内滑动，垂直于各固定触点的平面。
一个装设于外壳中的电磁铁6包括一个固定磁路、一个与触点承载组件3机械连接的可动磁路以及一个线圈，线圈的接头与电源连接，线圈的电源由线圈开关81控制。电磁铁的可动磁路由一个复位弹簧61偏置，当线圈不再励磁时，复位弹簧将可动磁路和触点承载组件3移到打开位置(触点打开)。
保护装置4被装设在设备中，以便检测与各极相关联的每个电流通路上的任何过载或过电流。
当这个电气保护装置4在一电流通路上检测到过电流或过载时，它就通过装置5控制各极的打开。这个保护装置4可以是磁和/或热或电子类型的。
图2-10中详细表示的装置5，除手动选择元件51外，还包括一个可动弹簧加载凸轮52。
手动选择元件51在三个主要位置间移动“运行”或“接通”(触点闭合)、“停止”或“断开”(触点打开)、“松开”或“分离”(在故障情况下触点打开)。
该装置包括开关(或触点)81和82。开关81是一个线圈触点(contactcoil)。在图2-10中所示的实施例中，开关82是一个信号触点。作为一种指示，微型开关可以用作开关81和82。
凸轮52是弹簧加载的，一方面由在手动选择件51上转动的转动弹簧53加载，另一方面，由靠压保持板(keeper plate)71的启动弹簧54加载。
转动弹簧53的一端在531处与弹簧加载凸轮52连接，而另一端在532处与手动选择件51连接。
启动弹簧54的一端在541处与弹簧加载凸轮52相连，而另一端在542处与保持板71相接。
弹簧加载凸轮52与自动联锁装置55协同操作，自动联锁装置55可以将凸轮52锁定在一个锁定位置(图7和8中的“接通”位置或图5和图6中的“断开”位置)或释放凸轮52(当联锁装置通过保护装置4启动时)，使之处于图9和10所示的“分离”位置。因此，这个联锁装置55通过杆523能够将弹簧加载凸轮52固定在锁定位置(图5-8)，该锁定位置与“接通”位置或“断开”位置对应，“接通”或“断开”这些位置由控制元件51指示。
作为例子，自动联锁装置55可以是一个电磁型的，由与解锁线圈相关联的一个永久磁铁构成。弹簧加载凸轮52设置有一个磁性材料部分521(与523相邻)，它能够被联锁装置55的永磁铁吸引。在解锁期间，永磁铁的磁场被解锁线圈产生的电磁场抵消。
另外，自动连锁装置55可以由一个电打开的锁闩构成。
在图2-10所示的实施例中，控制元件51是一个围绕轴511可旋转地安装在板71上的旋钮，从而可在三个主要位置之间枢转“运行”或“接通”(触点闭合)、“停止”或“断开”(触点打开)，“松开”或“分离”(在故障情况下触点打开)。
弹簧加载凸轮52围绕轴56可枢转地安装在板71上。凸轮52的枢轴56与轴511平行并且与之接近。另外，凸轮的枢轴56可以和旋钮51的枢轴511重合。
弹簧加载凸轮52通过抓手522启动开关82。
在“断开”位置(图5)，旋钮51，借助于其凸轮突起部513作用于线圈开关81并打开它。在“接通”位置，旋钮及其凸轮突起部513不再启动开关81，从而它处在关闭位置(图7)。
当凸轮52处在其锁定位置(“接通”或“断开”位置)(图5和7)时，它作用于信号开关82，一旦弹簧加载凸轮52朝“松开”位置移动，即，在保护装置4检测出故障的情况下，它就不再作用于信号开关82。
控制元件51安装有一个档块512，它接靠凸轮52以便一旦操作者旋动控制元件51就使它旋转。
可以通过一附加机构强制启动电力触点。该机构包括一个枢转杆91，它由旋钮51驱动并作用于触点桥3。杆91可绕轴92转动。杆端93在旋钮51的槽514中被引导，从而，取决于旋钮的位置，杆移动或不移动触点桥3(位置A或B)。
现在参照附图解释图2-10中所示的装置的操作。
在图5和6中所示的“断开”位置，弹簧加载凸轮52由自动联锁装置55锁定在锁定位置。启动弹簧54受压。线圈开关81打开。
为了从“断开”(图5和6)转换到“接通”(图7和8)，操作者将选择旋钮51从“停止”(或“断开)转到“运行”(或“接通”)。弹簧加载凸轮52通过联锁装置55而不能转动。在转动选择旋钮51期间，弹簧53的轴从推力线532-56的一侧转到另一侧。在其行程的终端，旋钮51触发线圈开关81的闭合(凸轮突起部513从开关推动器脱离)。然后对电磁铁6供以电流，且触点承载组件3移动以便闭合各极。
为了从“运行”转到“停止”，上述操作要反过来。
在故障情况下(过载或短路)，启动指令由保护装置4提供，并通过电连接线发送到电磁联锁装置55。从而释放弹簧加载凸轮52，它通过弹簧54的推力开始朝图9和10中所示的“松开”位置转动(方向f)。转动弹簧53在最初阶段被压缩。在某一时刻，弹簧53的轴越过推力线532-56。弹簧53通过其旋转作用使旋钮51相对弹簧加载凸轮52沿与凸轮52旋转方向相反的方向旋转。旋钮51从“运行”位置移动到“分离”位置，如图9和10所示。在其旋转期间，旋钮51打开开关81(通过凸轮突起部513)，切断流向线圈的电流。同时，凸轮52的抓手522打开开关81。因此，电磁铁6打开且各极打开。
应该指出，凸轮52的旋转启动信号开关82。
旋钮51相对弹簧加载凸轮52的转动最终被挡块512止住。弹簧53最终沿与弹簧54相同的方向作用于凸轮52。
为了从“分离”位置(图9和10)移动到“停止”位置(图5和6)，操作者沿与f相反的方向旋动旋钮51。由此，借助于挡块512，移动凸轮52返回到其锁定位置，如图5，6所示。在行程的终点，自动联锁装置55将弹簧加载凸轮52锁定在其锁定位置，旋钮51是在“停止”位置。
为了从“分离”位置移到“运行”位置，操作者执行上述操作，并且进一步将旋钮51转到“运行”位置。
如果在短路期间，操作者保持旋钮51于“运行”位置，凸轮52通过其抓手522将启动并打开开关81(见图9)。
图11到13所示的装置与图2-10所示装置的不同之处在于，其凸轮52和控制元件51的运动是直线的，而图2-10中所示装置中的相同部件的运动是旋转的。但是操作与旋转装置的操作类似。
在图14所示系统中，装置5远离装有电磁铁、开关和保护装置的设备7。该装置可安装在电气箱的门上，而设备7被安装在箱的背面。
显然，在不脱离本发明范围的情况下，各种变动和改进是可行的，它们具有同等使用效果。
作为一种变化，一第二开关可以和第一线圈开关相连，两个开关串接在线圈电源线上，该第二开关在由凸轮52的抓手522起动后启动。
作为一种变化，装置中可以用一个拉伸弹簧代替压缩弹簧53。
权利要求
1.一种用于保护开关设备特别是配备有能够检测与电极(1)相关联的各电流通路上的故障的保护装置(4)和用于控制线圈电源的开关(81)的继电器的信号和控制装置，该控制和信号装置通过一个手动控制元件(51)启动，手动控制元件(51)适于处于对应于闭合触点的“运行”位置、对应于打开触点的“停止”位置以及对应于检出故障以后的位置的“分离”位置，其特征在于，它包括一个由启动弹簧(54)偏置的可动的弹簧加载凸轮(52)，凸轮能够在联锁装置(55)被触发并解开锁定之后，从它被自动联锁装置(55)锁定的“运行”位置驱动手动控制部件(51)使之启动线圈开关(81)。
2.按照权利要求1所述的控制和信号装置，其特征在于，凸轮(52)和手动控制部件(51)由转动弹簧(53)偏置。
3.按照上述任一项权利要求所述的信号和控制装置，其特征在于，转动弹簧(53)的一端与启动凸轮(52)相连接，而该弹簧的另一端在(532)处连接于旋钮(51)。
4.按照上述任一项权利要求所述的控制和信号装置，其特征在于，启动弹簧(54)的一端与弹簧加载凸轮(52)相连，而另一端与装置的板(9)相连。
5.按照上述任一项权利要求所述的控制和信号装置，其特征在于，包括一个或用于发信号或作为线圈触点的第二开关。
6.按照上述任一项权利要求所述的控制和信号装置，其特征在于，自动联锁装置(52)是电磁型的，并且由一个与解锁线圈相关联的永磁体构成。
7.按照上述任一项权利要求所述的控制和信号装置，其特征在于，控制部件(51)是一个绕轴(511)旋转安装在板(9)上的旋钮，从而可以在“运行”“停止”和“分离”位置之间转动。
8.接照上述任一项权利要求所述的控制和信号装置，其特征在于，弹簧加载凸轮(52)绕安装板(9)上的轴(56)转动。
9.按照上述何一项权利要求所述的控制和信号装置，其特征在于，旋钮(51)配置有一个能够启动线圈开关(81)的凸轮起部(513)。
10.按照上述任一项权利要求所述的控制和信号装置，其特征在于，弹簧加载凸轮(52)具有一个用于启动线圈开关(81)的抓手(522)，和一个用于启动信号开关(82)的杆(523)。
11.按照上述任一项权利要求所述的控制和信号装置，其特征在于，旋钮(51)配有一个能够转动弹簧加载凸轮(52)的挡块(512)。
12.按照上述任一项权利要求所述的控制和信号装置，其特征在于，它可远离装有电磁铁、开关、和保护装置的设备(7)。
全文摘要
本发明公开了一种用于继电器式开关型保护开关设备的控制和信号装置，保护开关设备配备有电源开关和保护装置且能够检测与开关有关的电流通路上的故障，装置由一个可处于对应于闭合触点的运行位置、对应于打开触点的停止位置和对应于检出故障以后的位置的分离位置的手动控制部件驱动，包括一个由触发弹簧启动的可动弹簧加载凸轮，它能够在联锁装置启动和释放后从被锁定的运行位置转动手动控制部件而启动线圈开关。
文档编号H02H3/02GK1153992SQ9612279
公开日1997年7月9日 申请日期1996年9月28日 优先权日1996年9月28日
发明者皮埃尔·杜克明 申请人:施耐德电器公司