ПОВОРОТНЫЙ БЛОКИРОВОЧНО-СЦЕПНОЙ МЕХАНИЗМ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПРЕДОХРАНИТЕЛЯ Российский патент 2008 года по МПК H01H71/52 

Изобретение относится к области обеспечения защиты электрического оборудования. В частности, оно касается автоматических предохранителей, позволяющих автоматически размыкать электрическую цепь, срабатывая при обнаружении повреждений в электрической цепи.

Предохранители такого типа могут быть выполнены, например, в виде прерывателей, предназначенных для размыкания электрической цепи в случае короткого замыкания, или в виде дифференциальных реле, предназначенных для размыкания электрической цепи в случае замыкания на землю одной из фаз.

Как правило, предохранители содержат набор металлических контактов, предназначенных для размыкания или замыкания электрической цепи, а также механизм управления набором контактов, называемый блокировочным механизмом.

Кроме автоматического размыкания цепи в случае обнаружения повреждения блокировочный механизм обеспечивает ручное замыкание и размыкание цепи при помощи ручки, находящейся снаружи предохранителя.

В патенте FR 2 628 262 описан блокировочный механизм, в котором удержание контактов в замкнутом положении цепи обеспечивается зацеплением детали при помощи собачки. В случае повреждения электрической цепи это зацепление прерывается, и механизм срабатывает, приводя к размыканию цепи.

В этом блокировочном механизме деталь, предназначенная для зацепления с собачкой, установлена с возможностью вращения на другой детали, управляющей набором контактов.

Этот блокировочный механизм, называемый «поворотным сцепным механизмом», удовлетворяет требованиям размыкания электрической цепи в частных вариантах использования, описанных в упомянутом патенте.

Задачей настоящего изобретения является усовершенствование такого блокировочного механизма и в целом улучшение взаимодействия различных деталей, обеспечивающих срабатывание механизма.

В этой связи объектом настоящего изобретения является поворотный блокировочно-сцепной механизм для автоматического предохранителя, содержащий:

- корпус;

- шарнирную ручку, установленную с возможностью поворота на неподвижной оси относительно корпуса и содержащую сцепной конец, при этом упомянутая ручка может занимать положение включения и положение отключения, испытывая при этом воздействие пружины в направлении положения отключения;

- промежуточный рычаг, установленный с возможностью поворота вокруг неподвижной оси относительно корпуса и с возможностью взаимодействия со сцепным концом шарнирной ручки;

- сцепной рычаг, установленный с возможностью поворота вокруг оси, установленной на промежуточном рычаге, и содержащий сцепную поверхность, выполненную с возможностью взаимодействия со сцепным концом шарнирной ручки;

- пружину механизма, действующую на упомянутый сцепной рычаг усилием, заставляющим его поворачиваться вокруг своей оси в заданном направлении;

- контактное устройство, содержащее, по меньшей мере, один неподвижный контакт и, по меньшей мере, один соответствующий подвижный контакт, при этом данное устройство может занимать первое положение, в котором неподвижный контакт и подвижный контакт отстоят друг от друга, и второе положение, в котором неподвижный контакт и подвижный контакт прижаты друг к другу, при этом переход из первого положения во второе положение управляется промежуточным рычагом;

- средства удержания сцепного рычага в устойчивом положении, содержащие подкос, в который упирается упомянутый сцепной рычаг под действием упомянутой пружины механизма;

- приводное устройство, занимающее утопленное положение, в котором оно отстоит от средств удержания, и выдвинутое положение, в котором оно действует на средства удержания;

при этом упомянутый механизм может занимать контактное положение, в котором шарнирная ручка в своем положении включения упирается для воздействия на упомянутый сцепной конец в упор, образованный одновременно сцепной поверхностью сцепного рычага в его устойчивом положении и промежуточным рычагом, воздействуя, таким образом, на промежуточный рычаг для удержания контактного устройства в его втором положении;

при этом механизм отличается тем, что промежуточный рычаг содержит стопорную поверхность, причем в устойчивом положении сцепного рычага сцепная поверхность и стопорная поверхность ограничивают гнездо со сходящимися стенками, образующее упомянутый упор, к которому прижимается сцепной конец шарнирной ручки, при этом сцепная поверхность выполнена таким образом, чтобы в любой точке этой сцепной поверхности нормаль к этой поверхности занимала направление, пересекающееся с поворотной осью сцепного рычага.

Когда блокировочный механизм находится в своем контактном положении, сцепной рычаг, с одной стороны, удерживается в устойчивом положении средствами удержания и, с другой стороны, испытывает воздействие от сцепного конца шарнирной ручки.

Направление силы, с которой сцепной конец действует на упомянутый рычаг, проходит через поворотную ось этого рычага и позволяет устранить любой момент сил, которым шарнирная ручка могла бы действовать на сцепной рычаг.

Таким образом, действие пружины механизма не сопровождается никаким усилием, стремящимся повернуть упомянутый рычаг вокруг его оси.

Следовательно, можно, например, увеличить силу действия ручки на упор и, таким образом, увеличить усилие прижатия контактов друг к другу для улучшения характеристик механизма при размыкании или при нагреве.

Это увеличение силы не влияет на вращение рычага отключения, за исключением сил трения, возникающих при контакте сцепного конца с упором. Пружина механизма выполнена с возможностью преодоления этих сил трения и обеспечения, таким образом, поворота сцепного рычага при срабатывании механизма. Таким образом, становится возможным использовать одни и те же средства удержания, независимо от силы давления, необходимой для воздействия на контакт.

Этот же блокировочный механизм можно применять для широкого спектра предохранителей, независимо от числа управляемых контактов и от типа предохранителя, обуславливающего подачу энергии питания на приводное устройство.

Действительно, четырехполюсные предохранители, например, требуют воздействия на упор большей силой, чем в случае однополюсных или двухполюсных предохранителей.

Точно так же, сверхчувствительные дифференциальные реле, например, в случае повреждения электрической цепи подают на приводное устройство всего лишь несколько миллиампер, тогда как прерыватели могут обеспечивать подачу нескольких ампер.

Использование механизма такой конструкции в самых различных электроприборах позволяет снизить затраты по изготовлению и снизить возможность монтажных погрешностей за счет упрощения производственного процесса.

Кроме того, в сочетании с такими предохранителями часто используют вспомогательные устройства. Эти вспомогательные устройства соединяют с предохранителями таким образом, чтобы обеспечить с ними механическую связь при обнаружении срабатывания предохранителя. Разумеется, такие вспомогательные устройства должны быть адаптированы для блокировочного механизма предохранителя, к которому их подсоединяют. Следовательно, настоящее изобретение позволяет дополнительно использовать унифицированный спектр вспомогательных устройств, адаптированных для настоящего блокировочного механизма, для различных предохранителей.

Предпочтительно сцепную поверхность сцепного рычага выполняют в виде цилиндрического участка с центром на поворотной оси сцепного рычага.

Выражаясь математическим языком, результирующая контактных усилий, действующих на такую поверхность, проходит через ось вращения и отображает осуществление изложенных выше принципов.

Точно так же сцепной конец шарнирной рукоятки выполняют в виде цилиндрического участка с центром на оси, параллельной поворотной оси сцепного рычага.

Полученный таким образом линейный контакт сцепного конца со сцепной поверхностью позволяет избежать паразитных явлений трения.

Согласно предпочтительным отличительным признакам настоящего изобретения:

- сцепной рычаг содержит первую контактную поверхность и вторую контактную поверхность, при этом на последнюю действует усилие пружины механизма для поворота сцепного рычага вокруг его оси; и, в случае необходимости,

- первая контактная поверхность и вторая контактная поверхность расположены по обе стороны от поворотной оси сцепного рычага, и средства удержания содержат на конце подкоса опорный участок, который прижимается к упомянутой первой контактной поверхности, когда механизм находится в контактном положении.

Срабатывание происходит, когда приводное устройство действует на средства удержания, отводя упомянутый опорный участок от первой контактной поверхности.

В данном контексте необходимая для этого сила зависит непосредственно и практически исключительно от усилия, создаваемого пружиной механизма. Нагрузка, с которой действует пружина, определяет усилие разблокирования, необходимое для приводного устройства.

Кроме того, это усилие разблокирования мало отличается для разных механизмов, поэтому пружина механизма может конструктивно иметь незначительный допуск, что значительно повышает запас надежности.

Предпочтительно механизм дополнительно содержит пружину двойного действия, взаимодействующую со сцепным рычагом и с подкосом таким образом, чтобы подкос прижимался к сцепному рычагу.

Эта пружина двойного действия обеспечивает надежную работу механизма, поскольку упомянутый подкос постоянно стремится к первой поверхности для удержания сцепного рычага.

Для повышения надежности работы и удобства изготовления можно также предусмотреть наличие следующих отличительных признаков, не зависящих друг от друга:

- средства удержания содержат вспомогательный рычаг, установленный с возможностью поворота вокруг оси, установленной на промежуточном рычаге, при этом вспомогательный рычаг на одном из своих концов содержит упомянутый подкос; и рычаг отключения, установленный с возможностью поворота вокруг неподвижной оси относительно корпуса и с возможностью взаимодействия с приводным устройством, а также с вспомогательным рычагом таким образом, чтобы отводить подкос от первой контактной поверхности, когда приводное устройство переходит из утопленного положения в выдвинутое положение;

- пружина механизма является пружиной кручения, содержащей цилиндрическую спираль витков, а также два выступающих конца, при этом цилиндрическая спираль витков центрирована по поворотной оси промежуточного рычага, при этом, когда механизм находится в своем контактном положении, один из концов опирается на упомянутую вторую контактную поверхность, а другой конец опирается на ограничительный стержень, выполненный неподвижным относительно корпуса;

- по обе стороны от своей поворотной оси вспомогательный рычаг содержит упомянутый подкос и плечо, содержащее концевой дугообразный участок, выполненный с возможностью взаимодействия с рычагом отключения;

- рычаг отключения содержит два плеча, образующих между собой угол и соединяющихся на поворотной оси рычага отключения, при этом первое из этих плеч содержит участок, находящийся напротив приводного устройства, а второе из этих плеч содержит закругленный участок, предназначенный для взаимодействия с вспомогательным рычагом;

- средства удержания содержат палец взвода, выполненный с возможностью воздействия на него пружиной механизма, когда механизм не находится в контактном положении, при этом палец взвода позволяет пружине механизма переводить приводное устройство из выдвинутого положения в утопленное положение;

- рычаг отключения содержит палец взвода на конце первого плеча за пределами участка, находящегося напротив приводного устройства, выполненный с возможностью воздействия на него пружиной механизма, когда механизм не находится в контактном положении, при этом палец взвода позволяет пружине механизма прижать первое плечо к приводному устройству для его перевода в утопленное положение;

- механизм дополнительно содержит пружину взвода, выполненную с возможностью воздействия на средства удержания, когда механизм не находится в своем контактном положении, при этом пружина взвода позволяет перевести приводное устройство из выдвинутого положения в утопленное положение;

- механизм дополнительно содержит пружину взвода, выполненную с возможностью воздействия на рычаг отключения, когда механизм не находится в своем контактном положении, при этом пружина взвода позволяет прижать первое плечо к приводному устройству для перевода последнего в утопленное положение;

- промежуточный рычаг содержит рампу, выполненную с возможностью взаимодействия со сцепным концом шарнирной ручки, при этом упомянутая стопорная поверхность находится на входе упомянутой рампы;

- механизм дополнительно содержит ограничительный штифт, соединенный с промежуточным рычагом и выполненный с возможностью ограничения угловой амплитуды поворота сцепного рычага относительно промежуточного рычага;

- шарнирная ручка содержит ручной рычаг, выполненный выступающим из корпуса предохранителя с возможностью его приведения в действие снаружи, а также тягу, шарнирно соединенную с упомянутым рычагом и содержащую на своем конце, противоположном шарниру, упомянутый сцепной конец;

- подвижный контакт содержит кронштейн, выполненный с возможностью поворота вокруг неподвижной оси относительно корпуса, и механизм дополнительно содержит тягу, соединяющую промежуточный рычаг и подвижный контакт для обеспечения управления контактным устройством при помощи промежуточного рычага;

- приводное устройство является электромеханическим силовым цилиндром.

В дальнейшем настоящее изобретение поясняется описанием предпочтительного варианта его осуществления, не носящего ограничительного характера, со ссылками на прилагаемые чертежи, в числе которых:

Фиг.1 изображает кинематическую схему, иллюстрирующую различные детали блокировочного механизма в соответствии с настоящим изобретением, а также варианты взаимодействия между этими деталями, при этом механизм находится в своем контактном положении.

Фиг.2 - вид, аналогичный фиг.1, при этом механизм находится в отключенном положении сразу же после срабатывания приводного устройства.

Фиг.3 - вид, аналогичный фиг.1, при этом механизм находится в положении, при котором хронологически после положения, показанного на фиг.2, механизм взвел приводное устройство и готов перейти в контактное положение, при повороте пользователем ручки.

Фиг.4 - увеличенный вид выделенного на фиг.1 участка, обозначенного позицией XIII и схематически показывающего направление действующих сил.

Фиг.5 - вид в разрезе блокировочного механизма в соответствии с вариантом выполнения, показанном на фиг.1-4, при этом механизм находится в положении, показанном на фиг.1.

Фиг.6 - вид механизма, показанного на фиг.5, сразу же после срабатывания.

Фиг.7 - вид механизма, показанного на фиг.5, при этом механизм находится в положении, при котором, хронологически после положения, показанного на фиг.6, контакты отошли друг от друга, и которое соответствует также положению, показанному на фиг.2.

Фиг.8 - вид механизма, показанного на фиг.5, при этом механизм находится в положении, при котором, хронологически после положения, показанного на фиг.7, шарнирная ручка вернулась в выключенное положение, при этом данное положение соответствует также положению, показанному на фиг.3.

Фиг.9 - вид в перспективе блокировочного механизма согласно варианту выполнения изобретения, в котором механизм содержит специальную пружину для взвода приводного устройства, при этом на фиг.9 механизм показан со стороны, с которой можно видеть эту пружину взвода.

Фиг.10-13 соответствуют фиг.5-8 в случае варианта, показанного на фиг.9.

На фиг.1-4 показаны схемы, способствующие лучшему пониманию принципов работы блокировочного механизма.

На фиг.5-8 в разрезе показан реальный блокировочный механизм в практическом варианте выполнения, соответствующем схемам, показанным на фиг.1-4.

Наконец, на фиг.9-13 показан реальный блокировочный механизм в соответствии с вышеуказанным вариантом выполнения.

Что же касается работы механизма, ее принципы будут изложены со ссылками как на фиг.1-4, так и параллельно на фиг.5-8, при этом соответствующие друг другу детали обозначены одинаковыми цифровыми позициями.

Показанный на чертежах механизм предназначен для установки в корпус, который не показан.

Он содержит пару контактов 1, 2, из которых контакт 1 является неподвижным, а контакт 2 - подвижным. Каждый из контактов 1, 2 предназначен для соединения с защищаемой электрической цепью (на чертежах не показана), при этом при их взаимном соединении цепь замыкается, а их разъединение, наоборот, приводит к размыканию цепи.

В данном случае показан вид сбоку только двух контактов 1, 2, при этом подразумевается, что в одну линию с описанной контактной парой устанавливают дополнительные контактные пары, если одновременно необходимо управлять размыканием разных цепей или разных фаз одной цепи.

Кроме того, разъединение контактов 1, 2 происходит под действием размыкающей пружины 34 (обозначенной на фиг.1-3 круговой стрелкой).

Блокировочный механизм обеспечивает управление контактами 1, 2.

Он содержит шарнирную ручку 3, образованную ручным рычагом 4, установленным с возможностью поворота на неподвижной оси 5 относительно корпуса, при этом корпус в данном случае выполняет роль цоколя, на котором монтируют различные элементы механизма. Шарнирная ручка 3 содержит также тягу 6, соединенную при помощи поворотной связи с ручным рычагом 4 таким образом, чтобы при его повороте происходило перемещение тяги 6. Тяга содержит сцепной конец 7, показанный кружками на фиг.1-4 и выполненный в виде цилиндра, перпендикулярного к плоскости чертежа на фиг.5-8.

Подвижность шарнирной ручки 3 позволяет ей занимать два крайних положения: включенное положение (фиг.1 и 5) и выключенное положение (фиг.3 и 8), причем этим два положения ограничивают угловую амплитуду ручного рычага 4, примерно равную 90°. Пружина 13 (обозначенная круговой стрелкой на фиг.1-3) действует усилием на ручку 3 в направлении выключенного положения.

Кроме того, механизм содержит промежуточный рычаг 8, опосредованно соединяющийся с подвижным контактом 2 через тягу 9, шарнирно соединенную с кронштейном 10, на котором установлен подвижный контакт, при этом подвижный кронштейн 10 установлен с возможностью поворота вокруг неподвижной оси 11 относительно корпуса.

Промежуточный рычаг 8 установлен с возможностью поворота вокруг неподвижной оси 12 относительно корпуса таким образом, чтобы при повороте рычага 8 в одном направлении подвижный контакт 2 прижимался к неподвижному контакту 1, а при повороте в другом направлении подвижный контакт 2 отходил от неподвижного контакта 1.

Кроме того, промежуточный рычаг 8 содержит рампу 14, выполненную на его конце, противоположном тяге 9, при этом данная рампа 14 выполнена с возможностью захождения в нее и направления в ней сцепного конца 7 тяги 6.

На входе рампы 14 промежуточный рычаг 8 содержит гнездо, образованное стопорной поверхностью 15 и боковой стенкой 16, в которое частично заходит сцепной конец 7.

Кроме того, на промежуточном рычаге 8 рядом с рампой 14 установлена ось 17, на которой с возможностью поворота установлен сцепной рычаг 18. Этот рычаг содержит первую контактную поверхность 19 и вторую контактную поверхность 20, находящиеся по обе стороны от оси 17, а также зуб 21, содержащий сцепную поверхность 22. Сцепная поверхность 22 является участком цилиндра, ось которого совпадает с поворотной осью 17 сцепного рычага 18.

Пружина механизма, в данном случае являющаяся пружиной 38 кручения, установлена вокруг оси 12 промежуточного рычага 8 и действует силой кручения между ограничительным стержнем 12, жестко соединенным с корпусом, и второй контактной поверхностью 20, когда механизм находится в положении, показанном на фиг.1 и 5.

Ограничительный штифт 24, соединенный с промежуточным рычагом 8, предназначен для ограничения углового хода сцепного рычага 18 относительно промежуточного рычага 8.

Наконец, на промежуточном рычаге 8 установлена ось 25, на которой с возможностью поворота установлен вспомогательный рычаг 28, содержащий первое плечо, образующее подкос 27 и содержащее опорный заостренный конец 28, предназначенный для взаимодействия с первой контактной поверхностью 19 сцепного рычага 18. Кроме того, предусмотрена пружина 35 двойного действия, прижимающая опорный заостренный конец 28 к упомянутой первой контактной поверхности 19.

Вспомогательный рычаг 26 содержит также второе плечо 28, предназначенное для взаимодействия с рычагом 30 отключения.

Первое плечо 27 и второе плечо 29 расположены по обе стороны от оси 25 вспомогательного рычага 26.

Рычаг 30 отключения установлен с возможностью поворота вокруг неподвижной оси 31 относительно корпуса и содержит первое плечо 32 и второе плечо 33, в данном случае образующие между собой угол примерно в 90°, при этом второе плечо 29 имеет закругленный угол для взаимодействия со вторым плечом 29 вспомогательного рычага 26.

Рычаг 30 отключения может приводиться в действие при помощи электромеханического силового цилиндра 36, который установлен неподвижно относительно корпуса и может занимать утопленное положение (фиг.1 и 5) и выдвинутое положение (фиг.2 и 6), при этом переход из утопленного положения в выдвинутое положение происходит при подаче электрического питания на силовой цилиндр 36 во время обнаружения повреждения электрической цепи, в результате чего происходит срабатывание механизма.

Вспомогательный рычаг 26 и рычаг 30 отключения образуют средства удержания, которые, таким образом, приводятся в действие силовым цилиндром 36.

Шток силового цилиндра 36 действует на первое плечо 32 рычага 30 отключения. На упомянутом первом плече 32 за пределами участка, входящего в контакт со штоком силового цилиндра 36, выполнен палец 37 взвода, расположенный перпендикулярно к плоскости чертежей и предназначенный для взаимодействия с пружиной 38 механизма.

Действительно, когда механизм находится в положении, показанном на фиг.1 и 5, пружина 38 действует угловой раздвигающей силой между ограничительным стержнем 23 и второй контактной поверхностью 20 сцепного рычага 18.

Когда же механизм находится в положении, показанном на фиг.2 и 7, пружина 38 действует усилием, прикладываемым между ограничительным стержнем 23 и пальцем 37 взвода в той степени, в какой в данном положении палец взвода находится за пределами уровня расположения второй контактной поверхности 20.

Описанный выше блокировочный механизм действует следующим образом.

Показанный на фиг.1 и 5 механизм находится в своем контактном положении. Для его приведения в это положение, как правило, из отключенного положения, показанного на фиг.3 и 8, необходимо включить механизм, переведя ручной рычаг 4 (который является единственным элементом, выступающим наружу корпуса) из выключенного положения во включенное положение.

Поворот ручного рычага 4 перемещает тягу 6 и приводит ее сцепной конец к упору 39, образованному сопряжением стопорной поверхности 15 и сцепной поверхности 22.

Таким образом, по мере поворота ручного рычага 4 сцепной конец 7 перемещается со скольжением в гнездо, образованное упором 39, до положения, в котором он находится в прямом контакте как со стопорной поверхностью 15, так и со сцепной поверхностью 22. Начиная с этого момента, продолжение поворота ручного рычага 4 приводит к повороту промежуточного рычага 8 и, следовательно, к сближению контактов 1, 2.

Параллельно на вспомогательный рычаг 26 своим усилием действует пружина 35 двойного действия, заставляя его входить в контакт с первой контактной поверхностью сцепного рычага 18.

В результате поворота промежуточного рычага 8 и, следовательно, второй контактной поверхности 20 сцепного рычага 18, эта поверхность входит в контакт с пружиной 38 механизма и, по мере поворота, высвобождает палец 37 взвода от нагрузки пружины 38.

Таким образом, пружина 38 механизма нагружается до момента, когда механизм достигает своего устойчивого контактного положения, показанного на фиг.1 и 5, в котором тяга 9 находится в положении упора.

В этом положении силы, которыми сцепной конец 7 действует на упор 39, показаны на фиг.4.

Первая составляющая F₁ действует на сцепную поверхность 22, а вторая составляющая F₂ - на стопорную поверхность 15.

Каким бы ни было положение равновесия, достигнутое сцепным концом при его захождении в упор 39, он может передать только составляющую F₁ в направлении, проходящем через ось 17 сцепного рычага 18, в виде закругленной формы сцепной поверхности 22 с центром на этой оси 17. Другие направления силы будут передаваться составляющей F₂.

Таким образом, сцепной конец 7 не создает никакого момента сил, стремящегося повернуть сцепной рычаг, и под нагрузкой находится только ось 17.

При появлении повреждения электрической цепи силовой цилиндр 36 перемещается в выдвинутое положение (см. фиг.6), заставляя поворачиваться рычаг 30 отключения и, следовательно, вспомогательный рычаг 26.

Вследствие этого, под действием пружины 38 механизма, зуб 21 отходит от входа рампы 14, и промежуточный рычаг 8 получает возможность повернуться под действием пружины 34 размыкания, независимо от положения ручного рычага 4, так как сцепной конец с этого момента находится в рампе 14 (см. фиг.2 и 7). Таким образом, контакты 1, 2 отходят друг от друга, и электрическая цепь оказывается разомкнутой.

В следующей фазе пружина 38 механизма действует на палец 37 взвода для приведения силового цилиндра 36 в утопленное положение, и пружина 13 перемещает ручку 3 в отключенное положение, заставляя сцепной конец 7 выйти из рампы 14 и переместиться к входу упора 39, таким образом механизм оказывается готовым для нового включения (фиг.3 и 8).

На фиг.9-13 показан вариант выполнения описанного блокировочного механизма.

Согласно этому варианту механизм идентичен ранее описанному, за исключением взвода силового цилиндра 36, который осуществляется не пружиной 38 механизма, действующей на палец 37 взвода, а специальной пружиной 40 взвода. Эта пружина, показанная на фиг.9, на которой механизм изображен с другой стороны, осуществляет раздвигающее угловое движение между концом второго плеча 33 рычага 30 отключения и промежуточным рычагом 8.

Кроме того, для ограничения хода пружины 38 механизма предусмотрен ограничительный упор 41.

Другой вариант, не показанный на чертежах, касается отключения, осуществляемого вспомогательным элементом, находящимся снаружи механизма и действующим поворотом непосредственно на вспомогательный рычаг 26. Благодаря этому можно отказаться от использования силового цилиндра 36 и рычага 30 отключения.

Настоящее изобретение не ограничивается описанными в настоящей заявке механизмами включения и отключения.

Изобретение относится к области обеспечения защиты электрооборудования. Поворотный блокировочно-сцепной механизм содержит шарнирную ручку, промежуточный рычаг, сцепной рычаг, средства удержания и приводное устройство. Упомянутый промежуточный рычаг содержит стопорную поверхность, и, когда механизм находится в контактном положении, упомянутые средства удержания удерживают сцепной рычаг в положении, в котором сцепная поверхность и стопорная поверхность ограничивают гнездо со сходящимися стенками, образующими упор, к которому прижимается шарнирная ручка. Сцепная поверхность выполнена таким образом, чтобы нормаль к ней в любой точке была направлена в сторону поворотной оси сцепного рычага. Технический результат - повышение надежности работы механизма за счет улучшения взаимодействия деталей, обеспечивающих его срабатывание. 18 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Поворотный блокировочно-сцепной механизм для автоматического предохранителя, содержащий корпус; шарнирную ручку (3), установленную с возможностью поворота на неподвижной оси (5) относительно корпуса и содержащую сцепной конец (7), при этом упомянутая ручка (3) может занимать положение включения и положение отключения, испытывая при этом воздействие пружины (13) в направлении положения выключения; промежуточный рычаг (8), установленный с возможностью поворота вокруг неподвижной оси (12) относительно корпуса и с возможностью взаимодействия со сцепным концом (7) шарнирной ручки (3); сцепной рычаг (18), установленный с возможностью поворота вокруг оси (17), установленной на промежуточном рычаге (8), и содержащий сцепную поверхность (22), выполненную с возможностью взаимодействия со сцепным концом (7) шарнирной ручки (3); пружину (38) механизма, действующую на упомянутый сцепной рычаг (18) усилием, заставляющим его поворачиваться вокруг своей оси (17) в заданном направлении; контактное устройство, содержащее, по меньшей мере, один неподвижный контакт (1) и, по меньшей мере, один соответствующий подвижный контакт (2), при этом данное устройство может занимать первое положение, в котором неподвижный контакт (1) и подвижный контакт (2) отходят друг от друга, и второе положение, в котором неподвижный контакт (1) и подвижный контакт (2) прижимаются друг к другу, при этом переход из первого положения во второе положение управляется промежуточным рычагом (8); средства удержания (26, 30) сцепного рычага (18) в устойчивом положении, содержащие подкос (27), в который упирается сцепной рычаг (18) под действием пружины (38) механизма; приводное устройство (36), занимающее утопленное положение, в котором оно отстоит от средств удержания (26, 30), и выдвинутое положение, в котором оно действует на средства удержания (26, 30); при этом упомянутый механизм может занимать контактное положение, в котором шарнирная ручка (3) в своем положении включения упирается, воздействуя на упомянутый сцепной конец (7), в упор (39), образованный одновременно сцепной поверхностью (22) сцепного рычага (18) в его устойчивом положении и промежуточным рычагом (8), воздействуя, таким образом, на промежуточный рычаг (8) для удержания контактного устройства в его втором положении; отличающийся тем, что промежуточный рычаг (8) содержит стопорную поверхность (15), причем когда сцепной рычаг (18) находится в устойчивом положении, сцепная поверхность (22) и стопорная поверхность (15) образуют гнездо со сходящимися стенками, образующее упомянутый упор (39), к которому прижимается сцепной конец (7) шарнирной ручки (3), при этом сцепная поверхность (22) выполнена таким образом, чтобы в любой точке этой сцепной поверхности (22) нормаль к ней занимала направление, пересекающееся с поворотной осью (17) сцепного рычага (18).2. Блокировочный механизм по п.1, отличающийся тем, что сцепная поверхность (22) сцепного рычага (18) образована цилиндрическим участком с центром на поворотной оси (17) сцепного рычага (18).3. Блокировочный механизм по одному из пп.1 или 2, отличающийся тем, что сцепной конец (22) шарнирной ручки (3) образован цилиндрическим участком с центром на оси, параллельной поворотной оси (17) сцепного рычага (18).4. Блокировочный механизм по одному из пп.1 или 2, отличающийся тем, что сцепной рычаг (18) содержит первую контактную поверхность (19) и вторую контактную поверхность (20), при этом на последнюю действует пружина (38) механизма для осуществления поворота сцепного рычага (18) вокруг своей оси (17).5. Блокировочный механизм по п.4, отличающийся тем, что первая контактная поверхность (19) и вторая контактная поверхность (20) расположены по обе стороны от поворотной оси (17) сцепного рычага (18), причем средства удержания (26, 30) содержат опорный участок (28), который находится вблизи подкоса (27) и, когда механизм находится в своем контактном положении, прижимается к упомянутой первой контактной поверхности (19).6. Блокировочный механизм по одному из пп.1 или 2, отличающийся тем, что механизм дополнительно содержит пружину (35) двойного действия, взаимодействующую со сцепным рычагом (18) и с подкосом (27) с возможностью воздействия на упомянутый подкос (27) в направлении сцепного рычага (18).7. Блокировочный механизм по п.4, отличающийся тем, что средства удержания содержат вспомогательный рычаг (26), установленный с возможностью поворота вокруг оси (25), установленной на промежуточном рычаге (8), при этом вспомогательный рычаг (26) на одном из своих концов содержит подкос (27); рычаг (30) отключения, выполненный с возможностью поворота вокруг неподвижной оси (31) относительно корпуса и с возможностью взаимодействия с приводным устройством (36), а также с вспомогательным рычагом (26), отводя подкос (27) от первой контактной поверхности (19), когда приводное устройство (36) переходит из своего утопленного положения в выдвинутое положение.8. Блокировочный механизм по п.4, отличающийся тем, что пружина (38) механизма является пружиной, содержащей цилиндрическую спираль витков, а также два выступающих конца, при этом цилиндрическая спираль витков центрирована по поворотной оси (12) промежуточного рычага (8), при этом, когда механизм находится в контактном положении, один из концов опирается на упомянутую вторую контактную поверхность (20), а второй конец опирается на ограничительный стержень (23), неподвижный относительно корпуса.9. Блокировочный механизм по п.7, отличающийся тем, что по обе стороны от своей поворотной оси (25) вспомогательный рычаг (26) содержит подкос (27) и плечо (29), содержащее концевой участок, выполненный с возможностью взаимодействия с рычагом (30) отключения.10. Блокировочный механизм по п.7, отличающийся тем, что рычаг (30) отключения содержит два плеча (32, 33), образующие между собой угол и соединяющиеся на поворотной оси (31) рычага (30) отключения, при этом первое плечо (32) содержит участок, находящийся напротив приводного устройства (32), а второе плечо (33) содержит закругленный участок, предназначенный для взаимодействия с вспомогательным рычагом (26).11. Блокировочный механизм по одному из пп.1 или 2, отличающийся тем, что средства удержания (26, 30) содержат палец (37) взвода, выполненный с возможностью воздействия на него пружиной (38) механизма, когда механизм не находится в своем контактном положении, при этом палец (37) взвода позволяет пружине (38) механизма переводить приводное устройство (36) из его выдвинутого положения в утопленное положение.12. Блокировочный механизм по п.10, отличающийся тем, что рычаг (30) отключения содержит палец (37) взвода, расположенный на первом плече (32) за пределами участка, находящегося напротив приводного устройства (36), и выполненный с возможностью воздействия на него пружиной (38) механизма, когда механизм не находится в контактном положении, при этом палец (37) взвода позволяет пружине (38) механизма прижимать первое плечо (32) к приводному устройству (36) для приведения последнего в утопленное положение.13. Блокировочный механизм по одному из пп.1 или 2, отличающийся тем, что дополнительно содержит пружину (40) взвода, выполненную с возможностью воздействия усилием на средства удержания (26, 30), когда механизм не находится в контактном положении, при этом пружина (40) взвода позволяет переводить приводное устройство (36) из выдвинутого положения в утопленное положение.14. Блокировочный механизм по п.10, отличающийся тем, что дополнительно содержит пружину (40) взвода, выполненную с возможностью воздействия усилием на рычаг (30) отключения, когда механизм не находится в контактном положении, при этом пружина (40) взвода позволяет прижимать первое плечо (32) к приводному устройству (36) для перемещения последнего в утопленное положение.15. Блокировочный механизм по одному из пп.1 или 2, отличающийся тем, что промежуточный рычаг (8) содержит рампу (14), выполненную с возможностью захождения в нее сцепного конца (7) шарнирной ручки (3), при этом стопорная поверхность (15) находится на входе упомянутой рампы (14).16. Блокировочный механизм по одному из пп.1 или 2, отличающийся тем, что дополнительно содержит ограничительный штифт (24), соединенный с промежуточным рычагом (8) и выполненный с возможностью ограничения угловой амплитуды поворота сцепного рычага (18) относительно промежуточного рычага (8).17. Блокировочный механизм по одному из пп.1 или 2, отличающийся тем, что шарнирная ручка (3) содержит ручной рычаг (4), выступающий из корпуса предохранителя с возможностью его приведения в действие снаружи, а также тягу (6), соединенную при помощи шарнира с упомянутым рычагом (4) и содержащую на своем конце, противоположном шарниру, упомянутый сцепной конец (7).18. Блокировочный механизм по одному из пп.1 или 2, отличающийся тем, что подвижный контакт (2) содержит кронштейн, установленный с возможностью поворота на оси (11), неподвижной относительно корпуса, причем механизм дополнительно содержит тягу (9), соединяющую промежуточный рычаг (8) и подвижный контакт (2) для осуществления управления контактным устройством при помощи этого промежуточного рычага (8).19. Блокировочный механизм по одному из пп.1 или 2, отличающийся тем, что приводное устройство (36) является электромеханическим силовым цилиндром.