КОММУТАЦИОННЫЙ АППАРАТ Российский патент 2011 года по МПК H01H71/52 H01H3/06 

Изобретение относится к коммутационному аппарату, в частности к линейному защитному автомату и/или к автоматическому предохранительному выключателю, действующему при появлении тока утечки, содержащему рычаг рубильника для ручного замыкания и/или размыкания коммутационных контактов и размыкатель для автоматического размыкания коммутационных контактов, причем рычаг рубильника расположен с возможностью вращения на жестко установленной в коммутационном аппарате оси вращения, а рядом с осью вращения установлен управляющий барабан, в частности, по меньшей мере с одним гнездом для управляющего органа, причем рычаг рубильника имеет исполнительный выступ, на котором установлена отдельная рукоятка, причем рукоятка имеет по меньшей мере один фиксирующий выступ, а управляющий элемент по меньшей мере один фиксирующий уступ для зацепления по меньшей мере одного фиксирующего выступа и причем рукоятка имеет по меньшей мере одну область зажима.

Известны коммутационные аппараты, содержащие рычаги рубильника для ручного замыкания и/или размыкания коммутационных контактов. Эти рычаги рубильника в процессе эксплуатации подвергаются многочисленным нагрузкам. Наряду с приведением в действие вручную этим рычагам рубильника приходится выдерживать нагрузки со стороны автоматического аппарата включения. Под влиянием сил, воздействующих на рычаг рубильника через аппарат включения, может произойти повреждение или поломка рычага рубильника. В результате, во всем остальном полностью работоспособный коммутационный аппарат оказывается не пригодным для эксплуатации.

Рукоятки для установки на рычаге рубильника коммутационного аппарата известны, например, из DE 2815129 B1, FR 2188909 A, US 3654535 А. US 3081386 А демонстрирует другой коммутационный аппарат с рычагом рубильника.

DE 19627691 А1 описывает коммутационный аппарат с манипулятором с двумя уступами, с которыми взаимодействуют фиксаторы рукоятки, причем рукоятка на манипуляторе крепится посредством пружинного зажима.

Из DE 10324209 A1 известно устройство для автоматического отключения и дистанционного управления, содержащее рукоятку управления, которая с помощью специального приспособления может соединяться с рукояткой управления включаемого коммутационного аппарата. При этом ползун надвигается на соединяемые рукоятки управления сбоку.

Поэтому задачей изобретения является создание коммутационного аппарата вышеупомянутого типа, с помощью которого упомянутые недостатки могут быть устранены и который имеет высокую эксплуатационную надежность и большой срок службы, в том числе при использовании коммутационного аппарата с аппаратом включения.

Согласно изобретению это достигается тем, что исполнительный выступ имеет рядом с управляющим барабаном по меньшей мере одну первую область и одну вторую область, граничащую с первой, причем вторая область в области перехода от первой области ко второй образует уступ, причем в переходной области выполнен по меньшей мере один фиксирующий уступ.

Благодаря этому исполнительный выступ может приспосабливаться под нагрузки с помощью аппарата включения, и срок службы рычага рубильника, а тем самым и всего коммутационного аппарата, продлевается. Благодаря этому при использовании корпуса, который для сборки коммутационного аппарата приходится надвигать через рычаг рубильника, получается, что исполнительный выступ рычага рубильника оказывается шире и/или больше отверстия в корпусе и потому обеспечивает более удобное манипулирование или увеличение срока службы, а также расширение точки приложения силы для аппарата включения. Благодаря этому возможно надежное закрепление рукоятки на исполнительном выступе. Таким образом, возможна надежная фиксация рукоятки на исполнительном выступе, причем отделение рукоятки от исполнительного выступа без разрушения по существу может быть предотвращено. Благодаря этому возможно надежное закрепление рукоятки на исполнительном выступе. В результате, за счет большего поперечного сечения второй области может быть еще более усилено фиксирующее действие уступа, что обеспечивает особенно надежную фиксацию рукоятки на исполнительном выступе.

Согласно другому варианту осуществления изобретения может быть предусмотрено, чтобы рукоятка была соединена с исполнительным выступом неразъемным образом. Таким путем может быть предотвращено последующее отделение рукоятки. В частности, может быть предотвращено отделение рукоятки от исполнительного выступа под влиянием сил, действующих на рычаг рубильника через аппарат включения. Таким образом, в случае коммутационного аппарата с корпусом, при котором для сборки коммутационного аппарата деталь корпуса отверстием должна вставляться через область с рычагом рубильника, должны быть исключены, например, общепринятые исполнения автоматических предохранительных выключателей, действующих при появлении тока утечки, а также открывание коммутационного аппарата, поскольку рычаг рубильника может быть выполнен больше отверстия в детали корпуса, и поэтому съем детали корпуса более невозможен.

В этой связи в усовершенствованном варианте осуществления изобретения можно предусмотреть, чтобы рукоятка крепилась на исполнительном выступе с помощью пружинного и/или клипсового зажима. Благодаря этому возможны как простое и рациональное изготовление рукоятки, так и такое же простое и рациональное устройство рукоятки и управляющего выступа.

В усовершенствованном варианте осуществления изобретения может быть предусмотрено, чтобы первая область имела первую площадь поперечного сечения в плоскости, по существу перпендикулярной оси вращения, а вторая область - вторую площадь поперечного сечения в плоскости, по существу перпендикулярной оси вращения, причем первая площадь поперечного сечения была меньше второй. Благодаря этому может быть получена особенно удобная для захвата и крепкая рукоятка, успешно осуществляющая прочную и неразрывную связь рукоятки с управляющим выступом, поскольку в результате различия в поперечных сечениях на управляющем выступе образуется буртик, на который рукоятка может опереться.

Согласно еще одному варианту осуществления изобретения, в котором управляющий выступ по существу выполнен симметричным относительно оси симметрии, проходящей через ось вращения в плоскости, по существу перпендикулярной оси вращения, может быть предусмотрено, чтобы по обе стороны оси симметрии в области перехода от первой области ко второй были выполнены по меньшей мере по одному фиксирующему уступу, а на рукоятке, соответственно, ответные фиксирующие выступы. Тем самым в обоих предусмотренных направлениях движения рычага рубильника достигается особенно надежная и прочная фиксация рукоятки на управляющем выступе, благодаря чему может быть обеспечен длительный срок службы переключателя даже при большой нагрузке и может быть предотвращено удаление рукоятки с исполнительного выступа без разрушения.

Согласно очередному варианту осуществления изобретения, может быть предусмотрено, чтобы исполнительный выступ имел сквозное отверстие, расположенное по существу параллельно оси вращения. Благодаря этому соединение или сцепление нескольких рядом расположенных коммутационных аппаратов упрощается настолько, что их можно приводить в действие одновременно.

В этой связи в усовершенствованном варианте осуществления изобретения может быть предусмотрено, чтобы сквозное отверстие было выполнено во второй области исполнительного выступа. Благодаря этому имеющееся в распоряжении плечо рычага является особенно длинным, вследствие чего усилие, необходимое для создания нужного момента, может быть небольшим.

Ниже изобретение более подробно описывается со ссылкой на приложенные чертежи, на которых в качестве примера представлены особенно предпочтительные варианты осуществления изобретения.

При этом

на фиг.1 показан вариант осуществления рычага рубильника согласно изобретению с первым вариантом осуществления рукоятки;

на фиг.2 - рычаг рубильника согласно фиг.1 с первым и вторым вариантами осуществления рукоятки в разнесенном виде;

на фиг.3 - второй вариант осуществления рукоятки рубильника согласно изобретению с третьим вариантом осуществления рукоятки, а также с дополнительным четвертым альтернативным вариантом осуществления рукоятки в разнесенном виде;

на фиг.4 - рычаг рубильника на фиг.3 с четвертым вариантом осуществления рукоятки в разнесенном виде; и

на фиг.5 - коммутационный аппарат с рычагом рубильника согласно изобретению.

На фиг.1 и 3 изображен рычаг 1 рубильника для ручного замыкания и/или размыкания коммутационных контактов коммутационного аппарата и размыкатель для автоматического размыкания коммутационных контактов, причем рычаг 1 рубильника содержит исполнительный выступ 2, причем на исполнительном выступе 2 установлена отдельная рукоятка 3.

В случае коммутационного аппарата согласно изобретению речь идет о любом виде коммутационного аппарата. Предпочтительно, коммутационные аппараты предусмотрены в качестве меры защиты от поражения электрическим током, в частности, для линейных защитных автоматов и/или автоматических предохранительных выключателей, действующих при появлении тока утечки.

Благодаря принятию мер согласно изобретению исполнительный выступ может быть приспособлен под нагрузки, например, от аппарата включения, а срок службы рычага 1 рубильника и тем самым коммутационного аппарата в целом может быть увеличен. Благодаря этому при использовании корпуса, который при сборке коммутационного аппарата приходится надевать через рычаг 1 рубильника, можно добиться, чтобы исполнительный выступ 2 рычага 1 рубильника был шире и/или больше отверстия в корпусе и тем самым обеспечивал более удобное манипулирование или больший срок службы, а также расширение точки приложения силы для аппарата включения. Увеличение рычага 1 рубильника для приспособления к нагрузкам со стороны аппарата включения во многих случаях невозможно или возможно условно, поскольку место в коммутационном аппарате в большинстве случаев уже весьма ограничено. В уже упомянутых вариантах выполнения коммутационных аппаратов, в которых корпус приходится надевать через рычаг 1 рубильника, увеличение рычага 1 рубильника все же невозможно простым образом.

Как уже говорилось, рычаг 1 рубильника служит для приведения в действие коммутационных контактов в коммутационном аппарате вручную или автоматически, как это показано, например, на фиг.5. Для этого в особенно предпочтительных вариантах осуществления коммутационных аппаратов согласно изобретению предусмотрено, чтобы рычаг 1 рубильника был установлен в коммутационном аппарате на неподвижной оси с возможностью поворота. Рычаг 1 рубильника содержит исполнительный выступ 2 и, предпочтительно, управляющий барабан 7. Управляющий барабан 7, предпочтительно, содержит гнездо 8 для управляющего органа. В случае управляющего органа речь идет, предпочтительно, о толкающей штанге. В результате вращения рычага 1 рубильника из положения выключения коммутационных контактов в положение включения по меньшей мере один подвижный коммутационный контакт с помощью толкающей штанги, установленной в гнезде 8, эксцентрично расположенном на управляющем барабане 7, прижимается ко второму, в частности, неподвижному коммутационному контакту. При этом может быть предусмотрено, чтобы движение переключалось посредством включающего механизма. Управляющий барабан 7, как это предусмотрено в изображенном варианте осуществления, может содержать также упор 12, в который упирается толкающая штанга в положении выключения. Кроме того, управляющий барабан 7 содержит, предпочтительно, по меньшей мере одну область для установки пружины, в частности, торсионной пружины, которая отжимает рычаг 1 рубильника в положение выключения. Может быть предусмотрено, чтобы весь рычаг 1 рубильника вместе с исполнительным выступом 2 и управляющим барабаном 7 был выполнен за одно целое. Однако можно также предусмотреть сборку рычага 1 рубильника из отдельных компонентов.

Рычаг 1 рубильника, исполнительный выступ 2 и/или рукоятка 3, предпочтительно, выполнены из изоляционного материала, причем может быть предусмотрен любой изоляционный материал, пригодный для создания соответствующих компонентов. В частности, может быть также предусмотрено, чтобы различные компоненты изготавливались из различных материалов. В частности, предусмотрено, чтобы в случае изоляционного материала речь шла о пластмассе, изготавливаемой методом литья под давлением или экструзии.

Может быть предусмотрено, чтобы рукоятка 3 и исполнительный выступ 2 были соединены друг с другом произвольным образом. Для воспрепятствования последующему отделению рукоятки, в частности, отделению рукоятки 3 от исполнительного выступа 2 под действием аппарата включения на рычаг 1 рубильника, предпочтительно, предусмотрено, чтобы рукоятка 3 была соединена с исполнительным выступом 2 неразъемным образом. При этом под неразъемным соединением следует понимать любой вид присоединения или соединения, который делает невозможным разделение двух деталей без разрушения по меньшей мере одной из обеих деталей, в данном случае рукоятки 3 и/или исполнительного выступа 2. Может быть предусмотрен любой вид неразъемного соединения, например, склеивание, сварка, в частности, ультразвуковая сварка, пружинный зажим и/или взаимная запрессовка двух деталей.

Особенно предпочтительно предусмотрено, чтобы рукоятка 3 крепилась на исполнительном выступе 2 с помощью пружинного и/или клипсового зажима. Благодаря этому возможны как простое и рациональное изготовление рукоятки 3, так и такая же простая и рациональная сборка рукоятки 3 с исполнительным выступом 2. Для этого в особенно предпочтительных вариантах осуществления рычагов 1 рубильника может быть предусмотрено, чтобы рукоятка 3 имела по меньшей мере одну область 4 зажима и/или по меньшей мере один фиксирующий выступ 5.

Рукоятка 3 в общем случае имеет форму, по существу соответствующую исполнительному выступу 2. Формообразование исполнительного выступа 2 может способствовать надежному соединению рукоятки 3 с управляющим выступом 2. Для этого может быть предусмотрено, чтобы исполнительный выступ 2 имел рядом с управляющим барабаном 7 по меньшей мере одну первую область 9 с одной первой площадью поперечного сечения в плоскости, по существу перпендикулярной оси 6 вращения, и одну вторую область 10, граничащую с первой областью 9, с одной второй площадью поперечного сечения в плоскости, по существу перпендикулярной оси 6 вращения, и чтобы первая площадь поперечного сечения была меньше второй. Благодаря этому может быть достигнуто то, что рукоятка 3 охватывает управляющий выступ 2 и может опираться фиксирующим выступом 5 на уступ 15, образованный второй большей областью 10, или закрепляться на этом уступе 15. Первая и/или вторая площади поперечных сечений, в частности, могут определяться без выемок или сквозных отверстий 11, выполненных при необходимости в первой области 9 и/или второй области 10.

Рукоятка 3, как в представленных вариантах осуществления, имеет элемент 14, который по своей удобной для пользователя внешней форме может быть различным, а по своей внутренней форме соответствует внешней форме исполнительного выступа, так что рукоятка 3 выгодным образом может особенно плотно прилегать к исполнительному выступу 2. У элемента 14, как например, в предпочтительных вариантах осуществления, представленных на фиг.1 и 2, выполнены две губки 13. Может быть предусмотрено, чтобы губки 13 образовывали область 4 зажима, причем зажимное действие может быть достигнуто во взаимодействии с элементом 14, который, предпочтительно, выполнен несколько меньшим, чем соответствующая часть исполнительного выступа 2. Кроме того, при переходе от элемента 14 к губкам 13 может быть выполнен фиксирующий выступ 5. Однако с внутренней стороны губок 13, обращенной к исполнительному выступу, можно также предусмотреть по меньшей мере один, в частности, определенное количество фиксирующих выступов 5. Поэтому для особенно надежного, плотного и прочного соединения рукоятки 3 с исполнительным выступом 2 определяющими являются как форма рукоятки 3, так и форма исполнительного выступа 2, поскольку соединение особенно надежно, когда рукоятка 3 и исполнительный выступ 2 подходят друг к другу как штекер и разъем.

В вариантах осуществления, изображенных на фиг.3 и 4, для лучшего соединения рукоятки 3 с исполнительным выступом 2 может быть предусмотрено, чтобы исполнительный выступ 2 имел по меньшей мере один фиксирующий уступ 16 для зацепления по меньшей мере одного фиксирующего выступа 5. При этом фиксирующий уступ 16 и фиксирующий выступ 5, в частности, по существу согласованы друг с другом. Как показано, предпочтительно, может быть предусмотрено, чтобы фиксирующий выступ 5 имел форму треугольного клина, выполненного с внутренней стороны по меньшей мере одной губки 13, причем могут быть предусмотрены и другие формы, как, например, формы усеченного конуса. Согласно изобретению по меньшей мере один фиксирующий выступ 5 может быть выполнен с каждой стороны, т.е. в каждой области, рукоятки 3, причем предусмотрено, чтобы фиксирующий уступ 16 был согласован с исполнительным выступом 2 соответствующим образом, например, по существу треугольным углублением, или пазом, образующим уступ 16, как это показано на фиг.3 и 4.

Фиксирующий выступ 5 и фиксирующий уступ 16 могут быть выполнены в любой области рукоятки 3 или исполнительного выступа 2, причем особенно предпочтительно, предусмотрено, чтобы по меньшей мере один фиксирующий уступ 16 был выполнен в области 17 перехода от первой области 9 ко второй области 10, причем может быть предусмотрено, чтобы фиксирующий уступ 16 примыкал к уступу 15, предусмотренному в случае необходимости, и усиливал его действие. Можно также предусмотреть установку в области губки 13 нескольких фиксирующих выступов 5 и уступов 16. Особенно предпочтительно, предусмотрено, чтобы исполнительный выступ 2 был выполнен по существу симметрично относительно оси 18 симметрии, проходящей через ось 6 вращения в плоскости, по существу перпендикулярной оси 6 вращения, причем предусмотрено, чтобы по обе стороны оси 18 симметрии в области 17 перехода от первой области 9 ко второй области 10 были выполнены по меньшей мере по одному фиксирующему уступу 16, а на рукоятке 3, соответственно, согласованные с ним фиксирующие выступы 5. Фиксирующие уступы 16, как это показано на фиг.3 и 4, выполнены в виде локальных сужений первой площади поперечного сечения первой области 9 и имеют, в частности, треугольное поперечное сечение, причем может быть также предусмотрено, чтобы по меньшей мере один из уступов 16 располагался только в областях управляющего выступа 2. Благодаря особенно предпочтительному варианту осуществления согласно фиг.3 и 4 может быть получено особенно долговечное и прочное соединение рукоятки 3 с исполнительным выступом 2.

Для упрощения соединения или сочленения нескольких рядом расположенных коммутационных аппаратов, например, с помощью одного длинного тонкого элемента, например, проволоки, обеспечивающей одновременное срабатывание этих соединенных коммутационных аппаратов, может быть предусмотрено, чтобы исполнительный выступ 2 имел сквозное отверстие 11 для прохождения длинного тонкого элемента, в частности, проволоки, проходящей по существу параллельно оси 6 вращения. Благодаря выполнению сквозного отверстия 11 во второй области 10 исполнительного выступа 2 может быть получено особенно длинное плечо рычага, вследствие чего усилие, необходимое для создания нужного момента, может быть небольшим.

В рамках изобретения может быть предусмотрено сочетание отдельных или всех признаков описанных различных вариантов осуществления.

Изобретение касается коммутационного аппарата, в частности, линейного защитного автомата и/или автоматического предохранительного выключателя, действующего при появлении тока утечки. Коммутационный аппарат содержит рычаг (1) рубильника для ручного замыкания и/или размыкания коммутационных контактов и размыкатель для автоматического размыкания коммутационных контактов. Рычаг (1) рубильника расположен с возможностью поворота на жестко установленной в коммутационном аппарате оси (6) вращения, рядом с которой установлен управляющий барабан (7). Рычаг (1) рубильника имеет исполнительный выступ (2), на котором установлена отдельная рукоятка (3), имеющая по меньшей мере один фиксирующий выступ (5), а исполнительный выступ (2) имеет по меньшей мере один фиксирующий уступ (16) для зацепления указанного по меньшей мере одного фиксирующего выступа (5). Исполнительный выступ (2) имеет рядом с управляющим барабаном (7) по меньшей мере одну первую область (9), а также одну вторую область (10), граничащую с первой областью (9), причем вторая область (10) в области (17) перехода от первой области (9) ко второй области (10) образует уступ, а в области (17) перехода выполнен по меньшей мере один фиксирующий уступ (16). Технический результат - увеличение срока службы коммутационного аппарата, в частности, рычага (1) рубильника. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Коммутационный аппарат, в частности линейный защитный автомат и/или автоматический предохранительный выключатель, действующий при появлении тока утечки, содержащий рычаг (1) рубильника для ручного замыкания и/или размыкания коммутационных контактов и размыкатель для автоматического размыкания коммутационных контактов, причем рычаг (1) рубильника расположен с возможностью поворота на жестко установленной в коммутационном аппарате оси (6) вращения, а рядом с осью (6) вращения установлен управляющий барабан (7), в частности, по меньшей мере с одним гнездом (8) для управляющего органа, причем рычаг (1) рубильника имеет исполнительный выступ (2), на котором установлена отдельная рукоятка (3), причем рукоятка (3) имеет по меньшей мере один фиксирующий выступ (5), а исполнительный выступ (2) - по меньшей мере один фиксирующий уступ (16) для зацепления указанного по меньшей мере одного фиксирующего выступа (5), причем рукоятка (3) имеет по меньшей мере одну область (4) зажима, отличающийся тем, что исполнительный выступ (2) имеет рядом с управляющим барабаном (7) по меньшей мере одну первую область (9), а также одну вторую область (10), граничащую с первой областью (9), причем вторая область (10) в области (17) перехода от первой области (9) ко второй области (10) образует уступ, причем в переходной области выполнен по меньшей мере один фиксирующий уступ (16).

2. Коммутационный аппарат по п.1, отличающийся тем, что рукоятка (3) соединена с исполнительным выступом (2) неразъемным образом.

3. Коммутационный аппарат по п.1 или 2, отличающийся тем, что рукоятка (3) закреплена на исполнительном выступе (2) посредством пружинного и/или клипсового зажима.

4. Коммутационный аппарат по п.1, отличающийся тем, что первая область (9) имеет первую площадь поперечного сечения в плоскости, по существу, перпендикулярной оси (6) вращения, а вторая область (10) имеет вторую площадь поперечного сечения в плоскости, по существу, перпендикулярной оси (6) вращения, причем первая площадь поперечного сечения меньше второй площади поперечного сечения.

5. Коммутационный аппарат по п.1, причем исполнительный выступ (2), по существу, выполнен симметричным относительно оси (18) симметрии, проходящей через ось (6) вращения в плоскости, по существу, перпендикулярной оси (6) вращения, отличающийся тем, что по обе стороны оси (18) симметрии в области (17) перехода от первой области (9) ко второй области (10) выполнено по меньшей мере по одному фиксирующему уступу (16), причем на рукоятке (3) выполнены соответственно ответные фиксирующие выступы (5).

6. Коммутационный аппарат по п.1, отличающийся тем, что исполнительный выступ (2) имеет сквозное отверстие (11), проходящее по существу, параллельно оси (6) вращения.

7. Коммутационный аппарат по п.6, отличающийся тем, что сквозное отверстие (11) выполнено во второй области (10) исполнительного выступа (2).