БЛОКИРОВКА С ГЕОМЕТРИЧЕСКИМ ЗАМЫКАНИЕМ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВКЛЮЧЕНИЯ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ Российский патент 2009 года по МПК H01H9/26 

Изобретение относится к механизму блокировки для предотвращения разряда энергоаккумулятора в выключателе в области электрического распределения энергии с клавишным выключателем, который в деблокированном положении механизма блокировки посредством элемента передачи силы связан через геометрическое замыкание со спусковым устройством разряда для разряда энергоаккумулятора так, что действующее на клавишный выключатель включающее движение является вводимым через элемент передачи силы в спусковое устройство разряда для разряжения энергоаккумулятора, причем элемент передачи силы соединен со средствами прерывания геометрического замыкания, которые выполнены с возможностью перевода механизма блокировки в положение блокировки, в котором геометрическое замыкание устранено, причем клавишный выключатель и элемент передачи силы в положении деблокировки направлены подвижно в общем продольном направлении так, что толкающее движение клавишного выключателя через продольное перемещение элемента передачи силы является вводимым во включающее спусковое устройство.

Такой механизм блокировки уже известен из DE 4439751 С2. Показанный там механизм блокировки содержит клавишный выключатель с штифтовым продолжением, который своим свободным концом в положении деблокировки прилегает сбоку к конечной области имеющего форму стержня стопорного движка. Стопорной движок прилегает далее своей обращенной от клавишного выключателя стороной к рычажному продолжению полувала, который препятствует разряду энергоаккумулятора за счет того, что он расположен на траектории, которую должна описывать включающая защелка при разряде энергоаккумулятора. Стопорный движок установлен качающимся, так что толкающее движение клавишного выключателя через стопорный движок и продолжение вводится в полувал в виде вращательного движения. За счет поворачивания полувала он ориентируется относительно включающей защелки так, что становится возможным разряжение энергоаккумулятора. Чтобы помешать разряду энергоаккумулятора через клавишный выключатель, стопорный движок направляется с возможностью продольного смещения и может быть удален из пути передачи механической силы, так что толкающее движение клавишного выключателя больше не может воздействовать с геометрическим замыканием на продолжение полувала. Другими словами, геометрическое замыкание между клавишным выключателем и спусковым устройством разряда, а именно полувалом, устраняется. Ранее известному механизму блокировки присущ недостаток, что стопорный движок хотя является подвижным в продольном направлении, но также установлен шарнирно. Во-первых, устранение геометрического замыкания через линейное движение является механически сложным. Кроме того, шарнирная подвеска усложняет повторное вдвигание стопорного движка между клавишным выключателем и продолжением с точной приводкой, так что требуются дополнительные направляющие средства.

DE 4333828 С1 описывает механизм регулирования DE 4439751 С2 слегка измененным детальным образом. Так, также здесь раскрыт клавишный выключатель, толкающее движение которого через элемент передачи силы является вводимым в спусковое устройство разряда. Спусковое устройство разряда и здесь выполнено в виде полувала. Полувал в разблокированном положении механизма блокировки лежит на траектории, которую описывает включающая защелка при разряжении энергоаккумулятора. Средства передачи силы содержат коленчатый рычаг, который имеет первую опору, к которой прилегает клавишный выключатель, и вторую опору, которая шарнирно связана с соединительной штангой. Соединительная штанга имеет соединительную цапфу, которая в положении деблокировки прилегает к ведущему пальцу продолжения полувала. Для устранения геометрического замыкания между элементом передачи силы и спусковым устройством разряда служит вал сцепления, который через рычаг выключения сцепления соединен с соединительной штангой элемента передачи силы. За счет прокручивания вала сцепления геометрическое замыкание между элементом передачи силы и полувалом или, другими словами, между элементом передачи силы и спусковым устройством разряда устраняется, так что тяга механического устройства является прерванной. Известное ранее выполнение элемента передачи силы однако является сложным и интенсивным относительно расходов.

Задачей изобретения является предоставление в распоряжение механизма блокировки названного вначале вида, который является механически компактным и надежно работает.

Изобретение решает эту задачу за счет того, что элемент передачи силы установлен качающимся так, что в положении блокировки направление движения элемента передачи силы ориентировано под углом к толкающему движению клавишного выключателя, причем средства прерывания геометрического замыкания связаны с приводным валом выключателя и/или с вспомогательным выключателем.

Согласно изобретению элемент передачи силы не направляется продольно подвижно, а с помощью ввода вращательного движения является надежно удаляемым из геометрического замыкания между клавишным выключателем и спусковым устройством разряда. Кроме того, избегаются большие движения прямого хода, так что механизм блокировки является как надежным, так и компактным.

Предпочтительным образом средства прерывания геометрического замыкания содержат соединенный шарнирно с неподвижной осью вращения коленчатый рычаг, который связан с возвратной пружиной на возвратной опоре и посредством качающегося рычага с элементом передачи силы на соединительной опоре. Согласно этой целесообразной форме дальнейшего развития движение для качания элемента передачи силы вводится через коленчатый рычаг, за счет чего предоставляется в распоряжение многофункциональный и одновременно компактный механизм блокировки.

Согласно целесообразной относительно этого форме выполнения коленчатый рычаг посредством рычажной кинематики связан с включающим валом вспомогательного выключателя так, что, когда вспомогательный выключатель находится в разомкнутом положении, коленчатый рычаг повернут против действия силы натяжения возвратной пружины, и элемент передачи силы переведен из положения деблокировки в положение блокировки. Таким образом вспомогательный выключатель, который является, например, разъединителем, может связываться с механизмом блокировки так, что, когда вспомогательный выключатель находится в разомкнутом положении, разряд энергоаккумулятора и тем самым подключение выключателя, который является, например, силовым выключателем, делается невозможным. Связь между элементом передачи силы и вспомогательным выключателем происходит через целесообразную рычажную кинематику и через уже описанный коленчатый рычаг. При этом элемент передачи силы механически связан с приводной осью вспомогательного выключателя. Нежелательное срабатывание выключателя, как, например, силового выключателя при открытом, то есть находящемся в разомкнутом положении вспомогательном выключателе, который выполнен, например, в виде разъединителя, таким образом исключается.

Согласно предпочтительной форме дальнейшего развития изобретения коленчатый рычаг посредством рычажной кинематики связан с блокировкой выдвижения выдвижного блока так, что если выключатель на выдвижном блоке сдвинут из коммутационного положения, коленчатый рычаг является откинутым против действия силы натяжения возвратной пружины и элемент передачи силы является переведенным из положения деблокировки в положение блокировки. Согласно этой форме дальнейшего развития изобретения рычажная кинематика связана с блокировкой выдвижения выдвижного блока. Смещение выключателя на выдвижном блоке имеет однако, в частности, в случае выключателей с воздушной изоляцией одинаковое действие, как и отдельный вспомогательный выключатель, так что смещение на направляющей выдвижного блока здесь приравнивается к открытию контактов вспомогательного выключателя и тем самым к связи с вспомогательным выключателем. При смещении выключателя, например, неподвижно связанные с выключателем контакты отделяются от контактов, которые смонтированы неподвижно на распределительном устройстве. При этом выключатель посредством выдвижного блока установлен подвижно в распределительном устройстве.

Согласно следующей целесообразной форме дальнейшего развития коленчатый рычаг имеет ведущий палец, который проходит в удлиненном отверстии приводного рычага, причем приводной рычаг на своем обращенном от удлиненного отверстия конце закреплен на плоском кулачке, соединенном плотно без прокручивания с приводным валом выключателя, так, что в положении включения приводного вала коленчатый рычаг повернут при устранении геометрического замыкания между клавишным выключателем и спусковым устройством разряда. Согласно этой предпочтительной форме дальнейшего развития коленчатый рычаг и тем самым элемент передачи силы может быть связанным с положением приводного вала выключателя, так что разряд энергоаккумулятора сделан невозможным, если контакты выключателя уже находятся в коммутационном положении. В таком случае вызываются включения на холостой ход, причем энергия энергоаккумулятора больше не переходит в кинетическую энергию коммутационной механики. Коммутационная механика за счет этих включений на холостой ход подвергается однако сильной нагрузке. Само собой разумеется, возможно также, что коленчатый рычаг является связанным как через приводной рычаг с включающим валом выключателя или силового выключателя, так и через целесообразную рычажную кинематику с вспомогательным выключателем и/или разъединителем или однако с блокировкой выдвижного блока. Понятие разъединителя в таком случае охватывает также множество включенных последовательно отдельных разъединителей. Удлиненное отверстие приводного рычага служит для механического разделения блокировки, вызываемой вспомогательным выключателем, и блокировки, которая вызывается за счет контактного положения контактов включающего вала.

Дальнейшие целесообразные формы выполнения и преимущества изобретения являются предметом последующего описания примеров выполнения изобретения со ссылкой на чертежи, причем одинаково действующие части снабжены одинаковыми ссылочными позициями и

фиг.1 показывает схематическое представление примера выполнения соответствующего изобретению механизма блокировки в положении деблокировки;

фиг.2 - механизм блокировки согласно фиг.1 в положении блокировки; и

фиг.3 - механизм блокировки согласно фиг.1 в следующем положении блокировки.

Фиг.1 показывает пример выполнения соответствующего изобретению механизма блокировки 1 в схематическом представлении. Механизм блокировки 1 содержит клавишный выключатель 2, который своим штыревым продолжением 3 прилегает к элементу передачи энергии 4. Элемент передачи энергии 4 имеет направляющую раму 5, в которой подвижно направлен в линейном направлении движения сдвигающий элемент 6. Направляющая рама 5 закреплена подвижно вокруг неподвижной поворотной опоры 7 и соединена на опоре 8 с качающимся рычагом 9.

Элемент передачи силы 4 лежит в показанном на фиг.1 положении деблокировки своим продольно подвижным сдвигающим элементом на спусковом устройстве разряда 10, которое при приведении в действие, то есть при вводе поступательного движения в показанном стрелкой направлении в спусковое устройство разряда 10, освобождает блокировку не представленного на фигурах энергоаккумулятора, так что энергоаккумулятор разряжается.

Энергоаккумулятор в показанном примере выполнения механически связан с приводным валом 11, который установлен стационарно и поворотно с помощью непоказанных опор. Ввод вращательного движения в приводной вал 11 переводит коммутационные контакты силового выключателя из коммутационного положения, в котором коммутационные контакты выключателя прилегают друг к другу, в разомкнутое положение, в котором контакты выключателя отделены друг от друга, или из разомкнутого положения в коммутационное положение.

При этом приводной вал 11 целесообразно соединен с тремя полюсами выключателя, причем каждый полюс выключателя содержит несколько контактов. Приводной вал 11 здесь плотно без прокручивания соединен с дисковым кулачком 12, который в свою очередь шарнирно связан на опоре дискового кулачка 13 с приводным качающимся рычагом 14. Приводной качающийся рычаг 14 на своем обращенном от опоры дискового кулачка 13 конце содержит удлиненное отверстие 15, в которое входит ведущий палец 16 коленчатого рычага 17, который является подвижным вокруг стационарной вращающейся опоры 18. Коленчатый рычаг 17 шарнирно связан на своей опоре 19 с качающимся рычагом 9. На опоре 20 возвратной пружины коленчатый рычаг 17 далее связан с возвратной пружиной 21, которая в показанном положении удерживает ведущий палец 16 коленчатого рычага 17 на верхнем конце удлиненного отверстия 15. Верхнее ограничение удлиненного отверстия 15 образует тем самым некоторый вид контропоры.

Фиг.2 показывает механизм блокировки согласно фиг.1 в положении блокировки, в котором силовой выключатель сдвинут на выдвижном блоке при разъединении контактов разъединителя. В отличие от этого коленчатый рычаг 17 связан с приводным валом непоказанного отдельного разъединителя или вспомогательного выключателя. Само собой разумеется, также оба варианта вместе являются реализуемыми в рамках изобретения.

Введенное необходимым образом в качестве примера для смещения выключателя на выдвижной направляющей движение вводится через не показанную на фиг.2 рычажную механику в коленчатый рычаг 17, который тогда движется в показанном стрелкой 22 направлении. Рычажная механика, например, связана с опорой 23 коленчатого рычага 17. Вследствие соединения коленчатого рычага 17 с элементом передачи силы 4 через качающийся рычаг 9 происходит поворачивание элемента передачи силы 4 в показанном стрелкой 24 направлении. Направление движения сдвигающего элемента 6 элемента передачи силы 4 направлено тем самым под углом к направлению движения клавишного выключателя 2, в котором проходит штифтовое продолжение 3 клавишного выключателя 2. Таким образом включающее движение клавишного выключателя 2 не может быть больше передано на спусковое устройство разряда 10, так что разряд энергоаккумулятора делается невозможным.

Фиг.3 показывает механизм блокировки согласно фиг.1 в следующем положении деблокировки, причем положение деблокировки было достигнуто за счет движения приводного вала 11. Вращение приводного вала 11 обуславливает вращение соединенного с ним плотно без прокручивания дискового кулачка 12 в показанном стрелкой 25 направлении и тем самым смещение приводного качающегося рычага 14 вниз. Ведущий палец 16 коленчатого рычага 17, входящий в удлиненное отверстие 15 приводного качающегося рычага 14, таким образом также движется вниз, так что коленчатый рычаг 17 поворачивается в показанном стрелкой 26 направлении. Вследствие рычажного соединения 9 между направляющей рамой 5 и коленчатым рычагом 17 элемент передачи силы 4 также поворачивается в показанном стрелкой 24 направлении. За счет поворачивания приводного вала 11 тем самым были достигнуты не только коммутационные контакты полюсов выключателя, но также, кроме того, положение блокировки механизма блокировки, в котором разряжение непоказанного энергоаккумулятора за счет приведения в действие клавишного выключателя 2 является исключенным.

Изобретение касается механизма блокировки (1) для предотвращения разряда энергоаккумулятора в выключателе в области электрического распределения энергии с клавишным выключателем (2), который в положении деблокировки механизма блокировки (1) связан посредством элемента передачи силы (4) через геометрическое замыкание со спусковым устройством разряда (10) для разряда энергоаккумулятора, так, что действующее на выключатель (2) включающее движение является вводимым через элемент передачи силы (4) в спусковое устройство разряда (10). Элемент передачи силы (4) соединен со средствами прерывания геометрического замыкания (9, 17), выполненными с возможностью перевода механизма блокировки (1) в положение блокировки, в котором геометрическое замыкание устранено. Клавишный выключатель (2) и элемент передачи силы (4) в положении деблокировки направлены подвижно в общем продольном направлении так, что толкающее движение клавишного выключателя (2) через продольное движение элемента передачи силы (4) является вводимым в спусковое устройство (10). Элемент передачи силы (4) установлен качающимся так, что в положении блокировки направление движения элемента передачи силы (4) ориентировано под углом к толкающему движению клавишного выключателя (2), причем средства прерывания геометрического замыкания (9, 17) связаны с приводным валом (11) выключателя и/или с вспомогательным выключателем. Технический результат - повышение компактности и надежности работы механизма блокировки. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Механизм блокировки (1) для предотвращения разряда энергоаккумулятора в выключателе в области электрического распределения энергии с клавишным выключателем (2), который в положении деблокировки механизма блокировки (1) посредством элемента передачи силы (4) связан через геометрическое замыкание с спусковым устройством разряда (10) для разряда энергоаккумулятора так, что действующее на клавишный выключатель (2) включающее движение является вводимым через элемент передачи силы (4) в спусковое устройство разряда (10) для разряжения энергоаккумулятора, причем элемент передачи силы (4) соединен со средствами прерывания геометрического замыкания (9, 17), которые выполнены с возможностью перевода механизма блокировки (1) в положение блокировки, в котором геометрическое замыкание устранено, причем клавишный выключатель (2) и элемент передачи силы (4) в положении деблокировки направлены подвижно в общем продольном направлении так, что толкающее движение клавишного выключателя (2) через продольное движение элемента передачи силы (4) является вводимым во включающее спусковое устройство (10),
отличающийся тем, что
элемент передачи силы (4) установлен качающимся так, что в положении блокировки направление движения элемента передачи силы (4) ориентировано под углом к толкающему движению клавишного выключателя (2), причем средства прерывания геометрического замыкания (9, 17) связаны с приводным валом (11) выключателя и/или с вспомогательным выключателем.

2. Механизм блокировки (1) по п.1,
отличающийся тем, что
средства прерывания геометрического замыкания содержат шарнирно установленный на неподвижной оси вращения коленчатый рычаг (17), который связан с возвратной пружиной (21) на возвратной опоре (20) и посредством качающегося рычага (9) с элементом передачи силы на соединительной опоре (19).

3. Механизм блокировки (1) по п.2,
отличающийся тем, что
коленчатый рычаг (17) посредством рычажной кинематики связан с включающим валом вспомогательного выключателя так, что, когда вспомогательный выключатель находится в разомкнутом положении, коленчатый рычаг (17) повернут против действия силы натяжения возвратной пружины (21), и элемент передачи силы (4) является переведенным из положения деблокировки в положение блокировки.

4. Механизм блокировки (1) по п.2 или 3,
отличающийся тем, что
коленчатый рычаг (17) посредством рычажной кинематики связан с блокировкой выдвижения выдвижного блока так, что, когда выключатель на выдвижном блоке сдвинут, коленчатый рычаг откинут против действия силы натяжения возвратной пружины (21) и элемент передачи силы (4) переведен из положения деблокировки в положение блокировки.

5. Механизм блокировки (1) по п.2 или 3,
отличающийся тем, что
коленчатый рычаг (17) имеет ведущий палец (15), который проходит в удлиненном отверстии (15) приводного рычага (14), причем приводной рычаг (14) на своем обращенном от удлиненного отверстия (15) конце закреплен на соединенном плотно без прокручивания с приводным валом (11) выключателя дисковом кулачке (12) так, что в положении включения приводного вала (11) коленчатый рычаг (17) повернут при устранении геометрического замыкания между клавишным выключателем (2) и спусковым устройством разряда (10).