專利名稱：真空接觸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種真空接觸器，它包括接觸器殼、驅(qū)動線圈、銜鐵、操縱元件和至少一個真空觸頭，其中，-在驅(qū)動線圈上加上吸動電流時，驅(qū)動線圈使銜鐵從銜鐵靜止位置移動到銜鐵操縱位置，-通過銜鐵的移動使操縱元件從元件靜止位置移動到元件操縱位置，-操縱元件的移動導(dǎo)致至少一個真空觸頭被操縱。
此類真空接觸器是普遍已知的。
在接觸器中，通常當(dāng)在驅(qū)動線圈上加上吸動電流時，銜鐵以及操縱元件隨之一起克服彈簧力偏移。因此彈簧力朝銜鐵靜止位置和元件靜止位置方向作用。此彈簧力必須被驅(qū)動線圈基于吸動電流在銜鐵上施加的吸動力矩所克服。吸動力矩取決于吸動電液，而吸動電流又與供給驅(qū)動線圈的電源電壓有關(guān)。
吸動力矩和回復(fù)彈簧力均沿銜鐵和操縱元件偏移的行程改變。因此在設(shè)計不良的接觸器中可能發(fā)生這樣的情況，即，當(dāng)電源電壓過低時，雖然銜鐵和操縱元件已從它們的靜止位置移出，但是銜鐵和操縱元件卻沒有偏移到它們的操縱位置。在這種情況下，銜鐵和操縱元件或附著在一個中間位置，或僅僅無壓力地操縱一個由操縱元件操縱的觸頭。視這種狀態(tài)持續(xù)的時間長短，有可能會導(dǎo)致過大的磨損，大部分情況下這還會導(dǎo)致?lián)p傷，在極端情況下甚至?xí)?dǎo)致接觸器破壞。
在空氣接觸器中，亦即在其觸頭被空氣包圍的接觸器中，可以將它設(shè)計為，銜鐵和操縱元件要么根本不從其靜止位置偏移出，要么完全轉(zhuǎn)移到其操縱位置。接觸器的這種特性稱為觸發(fā)特性(Kippverhalten)。
在真空接觸器中必須比在空氣接觸器中作用一個更強的回復(fù)彈簧力。其原因在于還必須克服(真空)負壓力，該負壓力可能會觸發(fā)觸頭被獨立操縱。在真空接觸器中，按先有技術(shù)迄今不可能僅通過接觸器的機/電設(shè)計獲得觸發(fā)特性。因此，在先有技術(shù)的真空接觸器中，要么放棄觸發(fā)特性，要么在驅(qū)動線圈前串接一電子控制器，其中，該電子控制器只是在基于電源電壓能保證銜鐵和操縱元件可靠地過渡到操縱位置時，才給驅(qū)動線圈接通電源電壓。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是創(chuàng)造一種真空接觸器，其中即使沒有串接在前的電子控制器也能獲得觸發(fā)特性。
上述技術(shù)問題按照本發(fā)明是這樣來解決的，即，當(dāng)銜鐵從銜鐵靜止位置偏移到銜鐵操縱位置時，銜鐵首先經(jīng)過一初動行程，然后經(jīng)過一引動行程；以及，操縱元件只是在銜鐵經(jīng)過引動行程期間才被銜鐵帶動偏移。
因此，可與觸頭布置以及尤其與操縱真空觸頭無關(guān)地選擇沿初動行程有待克服的力。尤其是，有待克服的力可選擇為與在類似的空氣接觸器中一樣小。
在真空接觸器中電弧早在很小的觸頭開度時便已熄滅。因此，真空接觸器一般具有比空氣接觸器更短的觸頭行程。因此，只要初動行程與引動行程之和與空氣接觸器的觸頭行程相等，就可以采用由空氣接觸器公開的尺寸設(shè)計。在實踐中，這適用于初動行程與引動行程之比在1∶3與3∶1之間的情況下。通常初動行程與引動行程之比在2∶3與3∶2之間。
如已提及的那樣，銜鐵在經(jīng)過初動行程期間要克服初動力(Vorlaufkraft)以及在經(jīng)過引動行程期間要克服引動力(Mitnahmekraft)偏移。當(dāng)初動力小于引動力時能以特別大的可靠性獲得觸發(fā)特性。在實踐中這通常意味著初動力與引動力之比在1∶10與1∶2之間，尤其是在1∶5與1∶4之間。
若初動力由初動彈簧裝置以及引動力由引動彈簧裝置施加，初動彈簧裝置一端支承在銜鐵上和另一端支承在操縱元件上，以及引動彈簧裝置一端支承在操縱元件上和另一端支承在接觸器殼上，則真空接觸器的設(shè)計結(jié)構(gòu)特別簡單。
若操縱元件具有一止擋以及銜鐵在從銜鐵靜止位置偏移出時朝止擋移動，則初動行程可以特別簡單的方式準確地確定。
由下面對實施例的說明給出本發(fā)明的其他優(yōu)點及詳情。附圖中

圖1表示處于未被操縱狀態(tài)的真空接觸器；圖2表示圖1所示接觸器處于操縱狀態(tài)；以及圖3表示沿銜鐵行程的有關(guān)力和距離位置的變化曲線。
按圖1，真空接觸器具有接觸器殼1。在圖1中僅局部示出接觸器殼1。在接觸器殼1內(nèi)剛性地固定有一驅(qū)動線圈2。此外，在接觸器殼1內(nèi)可運動地支承一銜鐵3、一操縱元件4和一觸橋5。
接觸器具有一初動彈簧裝置6、一引動彈簧裝置7和壓通彈簧裝置8(Durchdruckfedereinrichtung)。按照本實施例，所述彈簧裝置6-8均設(shè)計為壓力彈簧裝置。但它們也可以設(shè)計為其他形式，例如設(shè)計為扭轉(zhuǎn)彈簧裝置。
初動彈簧裝置6一端支承在銜鐵3上以及另一端支承在操縱元件4上。引動彈簧裝置7一端支承在操縱元件4上以及另一端支承在接觸器殼1上。壓通彈簧裝置8一端支承在操縱元件4上以及另一端支承在觸橋5上。
當(dāng)驅(qū)動線圈2未通電時，初動彈簧裝置6將銜鐵3壓靠在上部操縱元件止擋9上。引動彈簧裝置7將操縱元件4壓靠在外殼止擋10上。壓通彈簧裝置8將觸橋5壓靠在觸橋止擋11上。因此銜鐵3處于銜鐵靜止位置AR，操縱元件4處于元件靜止位置ER以及觸橋5處于橋靜止位置。在圖1中表示了這種位置。
若反之，如圖2所示，在驅(qū)動線圈2上加上吸動電流IA，則銜鐵3從其銜鐵靜止位置AR移動到銜鐵操縱位置AB。
由初動彈簧裝置6施加的初動力FV逆著銜鐵3的運動方向定向。它小于引動彈簧裝置7施加的同樣逆銜鐵3運動方向定向的引動力FM。因此銜鐵3首先被驅(qū)動線圈2移動一個初動行程sV。為了通過此初動行程sV，只須由驅(qū)動線圈2克服初動力FV。因為初動力FV小于引動力FM，所以操縱元件4在銜鐵3通過初動行程sV期間不移動。它保持在元件靜止位置ER。
在初動行程sV的終點，銜鐵3移靠在一個下部操縱元件止擋12上，后者設(shè)在操縱元件4上。由于銜鐵3移靠在下部操縱元件止擋12上，所以當(dāng)銜鐵3進一步移動到銜鐵操縱位置AB上時，操縱元件4也移動到元件操縱位置EB。銜鐵3在經(jīng)過由操縱元件4被帶動所定義的引動行程sM期間必須克服引動力FM。
通過移動操縱元件4，如圖2所示，觸橋5帶著觸頭13下降到靜觸頭14上，后者固定設(shè)置在接觸器殼1中。然后操縱元件4再繼續(xù)移動一段距離，因此在引動行程sM的最后這一個下面稱為壓通距離sD(Durchdruckweg)的行程段中，必須克服引動力FM以及由壓通彈簧裝置8施加的壓通力FD。
于是，操縱元件4的移動促使操縱一對觸頭，該觸頭對由一側(cè)包括動觸頭13在內(nèi)的觸橋5和另一側(cè)的靜觸頭14組成。由圖1和圖2可見，在真空盒15內(nèi)的動觸頭13下降到靜觸頭14上。在這里，真空盒15具有至少一個分段16，在此分段內(nèi)真空盒的長度是可變的?；谟|頭13和靜觸頭14設(shè)在真空盒15內(nèi)，故該觸頭對是一對真空觸頭。因此，此接觸器是一種真空接觸器。
圖3首先示意表示驅(qū)動線圈2通入吸動電流IA后必須克服的力的變化曲線。銜鐵在經(jīng)過初動行程sV期間只須克服初動力FV，該初動力FV沿初動行程sV略有上升。反之，在引動行程sM期間必須克服引動力FM，該引動力同樣沿引動行程sM有所上升。在壓通距離sD期間甚至必須克服引動力FM與壓通力FD之和。
初動力FV小于引動力FM。它通常是引動力FM的10％至50％。因此初動力FV與引動力FM之比通常在1∶10至1∶2之間。初動力FV優(yōu)選在引動力FM的20％與25％之間。因此，這一比值優(yōu)選地在1∶5與1∶4之間。
由圖3還可看出，操縱元件4只是在銜鐵3經(jīng)過引動行程sM期間才被銜鐵3帶動。初動行程sV通常為銜鐵3走過的總行程的25％至75％。在大多數(shù)情況下它在總行程的40％與60％之間。因此初動行程sV與引動行程sM之比通常在1∶3與3∶1之間，大多在2∶3與3∶2之間。
引動力FM主要由真空觸頭的尺寸決定，或者在多個有待接通的觸頭的情況下由多個真空觸頭的尺寸決定。反之，初動力FV原則上可自由選擇。因此尤其可以象相同功率的空氣接觸器那樣來確定初動力V。
同樣，引動行程sM基本上由真空接觸器的尺寸決定。初動行程sV仍可自由選擇。尤其是可按這樣的方式選擇初動行程sV，即，使初動行程sV與引動行程sM之和對應(yīng)于類似的空氣接觸器的銜鐵和操縱元件所要移動的行程距離。因此，驅(qū)動線圈2可如在類似的空氣接觸器中那樣來設(shè)計。從而尤其可使真空接觸器獲得一種無可指摘的觸發(fā)特性。
權(quán)利要求
1.一種真空接觸器，它包括接觸器殼(1)、驅(qū)動線圈(2)、銜鐵(3)、操縱元件(4)和至少一個真空觸頭，其中，-在驅(qū)動線圈(2)上加上吸動電流(IA)時，驅(qū)動線圈(2)使銜鐵(3)從銜鐵靜止位置(AR)移動到銜鐵操縱位置(AB)，-通過銜鐵(3)的移動，使操縱元件(4)從元件靜止位置(ER)移動到元件操縱位置(EB)，-操縱元件(4)的移動導(dǎo)致至少一個真空觸頭被操縱，其特征在于當(dāng)銜鐵(3)從銜鐵靜止位置(AR)移動到銜鐵操縱位置(AB)時，銜鐵(3)首先經(jīng)過一初動行程(sV)，然后經(jīng)過一引動行程(sM)；以及，操縱元件(4)只是在銜鐵經(jīng)過引動行程(sM)期間才被銜鐵(3)帶動而移動。
2.按照權(quán)利要求1所述的真空接觸器，其特征在于初動行程(sV)與引動行程(sM)之比在1∶3與3∶1之間。
3.按照權(quán)利要求2所述的真空接觸器，其特征在于初動行程(sV)與引動行程(sM)之比在2∶3與3∶2之間。
4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的真空接觸器，其特征在于銜鐵(3)受驅(qū)動線圈(2)吸動，它在經(jīng)過初動行程(sV)期間克服初動力(FV)以及在經(jīng)過與引動行程(sM)期間克服引動力(FM)移動；以及，前驅(qū)動(FV)小于引動力(FM)。
5.按照權(quán)利要求4所述的真空接觸器，其特征在于初動力(FV)與引動力(FM)之比在1∶10與1∶2之間。
6.按照權(quán)利要求5所述的真空接觸器，其特征在于初動力(FV)與引動力(FM)之比在1∶5與1∶4之間。
7.按照權(quán)利要求4、5或6所述的真空接觸器，其特征在于初動力(FV)由初動彈簧裝置(6)施加以及引動力(FM)由引動彈簧裝置(7)施加；初動彈簧裝置(6)一端支承在銜鐵(3)上和另一端支承在操縱元件(4)上；以及，引動彈簧裝置(7)一端支承在操縱元件(4)上和另一端支承在接觸器殼(1)上。
8.按照上述任一項權(quán)利要求所述的真空接觸器，其特征在于所述操縱元件(4)具有止擋(12)，銜鐵(3)在從銜鐵靜止位置(AR)處移動出時朝止擋(12)移動。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種真空接觸器,當(dāng)驅(qū)動線圈(2)上加上吸動電流(IA)時,銜鐵(3)從銜鐵靜止位置(AR)首先經(jīng)初動行程(sV)然后經(jīng)引動行程(sM)移動到銜鐵操縱位置(AB)。操縱元件(4)只是在銜鐵經(jīng)過引動行程(sM)期間才被銜鐵(3)從元件靜止位置(ER)帶動到元件操縱位置(EB)。由此可使真空接觸器獲得無可指摘的觸發(fā)特性。
文檔編號H01H33/38GK1378696SQ00813924
公開日2002年11月6日 申請日期2000年10月5日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月5日
發(fā)明者馬庫斯·邁耶, 約翰·德雷克斯勒, 巴多·科普曼, 馬庫斯·克羅普, 諾伯特·米特爾邁耶 申請人:西門子公司