專利名稱：電斷路器的自動化控制模塊以及配有這種控制模塊的電斷路器的制作方法
技術領域：
此外，電磁體可直接由與之關聯(lián)的電斷路器供電，從而確保其能 量自主。 優(yōu)選地，控制模塊具有一手動操作機構，所述手動操作機構接納 在所述盒體中，與所述自動化致動機構對齊，該手動操作機構配有一可在
所述盒體外部由一操作人員控制的握持構件，以及一至所述驅動主軸的傳 動裝置。自動化致動機構30具有一平移致動器，其聯(lián)接于將致動器的平 移運動轉換成旋轉運動的一轉換裝置，所述旋轉運動由一傳動裝置傳送到 電斷路器l的控制軸。在所示的實施例中，致動器具有對齊的和相對置的 兩個電磁體31。公知地，每個電磁體31具有一被供電的感應線圏32和一 活動的插棒式芯體33，所述插棒式芯體33在一退出位置或靜息位置和一 進入位置或工作位置之間活動，在退出位置或靜息位置，感應圏32未被激 勵，在進入位置或工作位置，感應圏32被激勵，返回退出位置由復位部件 確保。有利地，感應線圏32由電斷路器l通過專用接線端子(未示出)直 接供電，確保控制模塊10的能量自主。每個電磁體31的插棒式芯體33 的端部連接接于同一滑動體34，所述滑動體配有一齒條35。該滑動體34 在三個位置之間相對于盒體11平移活動 一中央穩(wěn)定位置C—一當電磁體 31未被供電時， 一左部位置G——當左部電磁體31被激勵時，以及一右 部位置D—一當右部電磁體31被激勵時。至少中央位置C由一凸銷36索 引(index6e)(參見圖5),所述凸銷36設置在滑動體34的側面上，其 與配置在盒體ll中的一V形彈簧片(未示出)配合。顯然，可配置任何 其它的索引部件。在所示的實施例中，使插棒式芯體33回復到退出位置的 復位部件由一螺旋壓縮彈簧37構成，其布置在盒體11和滑動體34之間(見 圖8)，并且當電磁體31不再被激勵時，可使滑動體34恢復到其中央位 置C。所述復位部件可由任何其它等同的彈簧機構構成，其布置在滑動體 34和盒體11之間、插棒式芯體33和盒體11之間、或插棒式芯體33和電 磁體31的固定部分之間。電磁體31和滑動體34可進行其它任何布置，也 就是說，例如所示的布置可限制控制模塊10的體積和尺寸?？刂颇K10 可僅具有一電磁體31，在一電斷路器l僅有一個旋轉方向的情況下，所述 電磁體31聯(lián)接于滑動體34。 現(xiàn)在，參照

圖11A-C詳述該控制模塊10的工作情況，圖11A-C 示出手動操作機構60。它們示出第二棘輪68、第二棘爪67、其片簧69、 接套63和輸出齒輪62的第二凸輪65，且用虛線示出驅動主軸50。它們既 未示出輸入齒輪61,亦未示出用于使之轉動的扳手14。運作情況也參照圖 IOA-C加以說明，圖10A-C示出快動系統(tǒng)的扭力彈簧66。這些附圖以透 明的方式示出接套63及其內(nèi)部軸向肋體64、扭力彈簧66及其臂66a、66b、 驅動主軸50、其盤狀部分54及其徑向壁55。在圖10A和11A上，手動操作機構60不工作，電斷路器l處
狀態(tài)0:輸出齒輪62處于其中央位置，第二棘爪67在其片簧69的作用下 支靠在接套63上，左側第二棘爪67同第二棘輪68的兩個齒68'嚙合，沿 兩個方向鎖定其轉動，扭力彈簧66不進行作用，驅動主軸50保持不動。
[49在圖10B上，手動操作機構60工作，電斷路器l始終處于狀態(tài) 0:輸出齒輪62在一操作人員對扳手14的手動作用下，沿約60°角度的 反時針方向R'朝左樞轉，以使輸入齒輪61轉動一相應的角度，第二棘輪 68通過第二棘爪67同其齒68'嚙合，仍固定不動，扭力彈簧66壓縮，其 臂66a由接套63的軸向肋體64引導，另 一臂66b仍鎖定在保持固定不動 的驅動主軸50的徑向壁55的腔室55'中。
[50在圖11B上，手動操作機構60工作，電斷路器l改變狀態(tài)，從 狀態(tài)O進入狀態(tài)II:輸出齒輪62的第二凸輪65抬起第二棘爪67，其釋放 棘輪68，允許驅動主軸50在扭力彈簧66的作用下沿相同方向R，轉動。該 突加的旋轉運動直接傳送到快速轉換的電斷路器l的控制軸。現(xiàn)在，右側 的第二棘爪67同笫二棘輪68的齒68'嚙合，鎖定其沿兩個方向的轉動， 以使電斷路器從狀態(tài)II轉換至狀態(tài)0,通過扳手14和輸入齒輪61的間接 方法，使輸出齒輪62沿相反的方向R轉動。在這種情況下，扭力彈簧66 再次進行作用，以獲得快速轉換。這些步驟未示出。
51在圖10C上，手動操作機構60工作，電斷路器1處于狀態(tài)0: 輸出齒輪62在一操作人員對扳手14的手動作用下，沿約60°角度的順時 針方向R朝右樞轉，以使輸入齒輪61轉動一相應的角度，第二棘輪68通 過第二棘爪67同齒68，嚙合，仍固定不動，扭力彈簧66壓縮，其臂66b 由接套63的軸向肋體64引導，另一臂66a仍鎖定在保持不動的驅動主軸 50的徑向壁55的腔室55"中。
[52在圖11C上，手動操作機構60工作，電斷路器l改變狀態(tài)，從 狀態(tài)O進入狀態(tài)I:輸出齒輪62的第二凸輪65抬起第二棘爪67，其釋放 棘輪68,允許驅動主軸50在扭力彈簧66的作用下沿相同方向R轉動。該 突加的旋轉運動直接傳送到快速轉換的電斷路器1的控制軸。右側的第二 棘爪67再次同第二棘輪68的齒68'嚙合，鎖定其沿兩個方向的轉動，以 使電斷路器從狀態(tài)I轉換至狀態(tài)0，通過扳手14和輸入齒輪61的間接方 法，使輸出齒輪62沿相反的方向R'轉動。在這種情況下，扭力彈簧66再
次進行作用，以獲得快速轉換。這些步驟未示出。
[53在電斷路器1僅有一個旋轉方向的情況下，控制模塊10只有一 電磁體31，手動操作機構60和自動化致動機構30顯然是適合的，例如， 第二棘輪68的齒68'數(shù)量和角位置適于轉換角度。
[54本發(fā)明也涉及配有一控制模塊10的這種電斷路器1。
[551 從該說明清楚看出，本發(fā)明可到達所有既定目的。尤其是，該控 制模塊設計非常簡單，結構緊湊，零件數(shù)量有限，零件為各實施例所公用， 用于雙穩(wěn)態(tài)和三穩(wěn)態(tài)電斷路器，因而成本非常低。該控制模塊適合于配有 一控制軸的任何型式的電斷路器1，可裝備已經(jīng)存在的售后電斷路器或工 廠新生產(chǎn)的電斷路器。該控制模塊可借助于簡單的電脈沖，達到非常高的 轉換速度。也可使用手動方式，無需脫開自動方式，這樣，例如可自動接 通和手動切斷，反之亦然。該控制模塊也可遙控，且可聯(lián)接于任何控制設 備、故障檢測設備、保護設備。
[56本發(fā)明不局限于所述的實施例，而包括對于本領域技術人員來說 顯而易見的任何改進和實施變型，其完全處于所附權利要求書所給出的保 護范圍，并包括任何應用以及對于本領域技術人員來說任何可能的組合。
權利要求
1. 電斷路器(1)用的自動化控制模塊(10)，所述電斷路器(1)具有一旋轉控制軸，所述控制模塊(10)具有一盒體(11)，在所述盒體中接納一使所述控制軸轉動的自動化致動機構(30)，該自動化致動機構(30)配有一平移致動器(31)、一將所述致動器的平移運動轉換成旋轉運動的運動轉換裝置(35，40)、以及一傳送所述控制軸的旋轉運動的傳動裝置(43，50)，其特征在于，所述致動器具有至少一電磁體(31)；所述運動轉換裝置具有至少一滑動體(34)，所述滑動體(34)聯(lián)接于所述電磁體(31)，并配有一齒條(35)，所述齒條(35)與一驅動齒輪(40)嚙合，該驅動齒輪(40)布置成當所述控制模塊(10)裝配于所述電斷路器(1)時，所述驅動齒輪(40)由所述傳動裝置(43，50)聯(lián)接于所述控制軸。
2. 根據(jù)權利要求l所述的模塊，其特征在于，所述電磁體(31)具有 一插棒式芯體(33)，所述芯體(33)聯(lián)接于所述滑動體(34)，并且當 所述電磁體(31)不凈皮供電時，所述芯體(33)由所述復位部件(37)促 動至靜息位置。
3. 根據(jù)權利要求2所述的模塊，其特征在于，所迷復位部件(37)布 置在所述盒體(11)和所述滑動體(34)之間。
4. 根據(jù)權利要求1所述的模塊,其特征在于，所述自動化致動機構(30 ) 具有兩個對齊的、相對置的、且聯(lián)接于相同滑動體(34)的電磁體(31)。
5. 根據(jù)權利要求1所述的模塊，其特征在于，所述傳動裝置具有一驅 動主軸(50)，所述驅動主軸(50)布置成轉動地聯(lián)接于所述控制軸，并 且具有一第一棘輪(51)以及至少一第一棘爪(43 ),所述第一棘爪(43 ) 關聯(lián)于一復位部件，與所述驅動齒輪(40)連在一起，且布置成同所述第 一棘輪(51)相配合，以便在至少一旋轉方向中驅動所述第一棘輪(51)。
6. 根據(jù)權利要求5所述的模塊，其特征在于，所述傳動裝置具有兩個 第一棘爪(43)，所述兩個第一棘爪(43)沿相反的方向定向，且布置成 同所述第一棘賴51 )配合，以便在兩個旋轉方向中驅動所述第一棘樹51 )。
7. 根據(jù)權利要求1所述的模塊，其特征在于，所述致動器由與之關聯(lián) 的電斷路器(1)直接供電。
8. 根據(jù)權利要求5所述的模塊，其特征在于，所述致動器由操控部件 根據(jù)所述驅動主軸(50 )的角位置進行控制。
9. 根據(jù)權利要求8所述的模塊，其特征在于，所述操控部件具有一 索引盤形件(95)，所述索引盤形件(95)連接于所述驅動主軸(50)， 所述索引盤形件(95)配有與所述電斷路器(1)的轉換狀態(tài)相應的標記； 以及所述標記的檢測部件。
10. 根據(jù)權利要求5所述的模塊，其特征在于，它具有一鎖定盤形件 (80)和一鎖定舌片(17),所述鎖定盤形件(80)連接于所迷驅動主軸 (50),所述鎖定舌片(17)可從所述盒體(11)的外部接近，以便在一鎖緊位置和一解鎖位置之間被手動移動，在所述鎖緊位置，所述鎖定舌片 (17)阻止所述鎖定盤形件(80)轉動，在解鎖位置，所述鎖定舌片(17) 允許所述鎖定盤形件(80)轉動。
11. 根據(jù)權利要求10所述的模塊，其特征在于，鎖定盤形件(80)具 有鎖緊凹口 (83)，所述鎖緊凹口 (83)對應于所述電斷路器(1)的轉換 狀態(tài)；并且，所述鎖定舌片(17)具有一鎖緊指桿(84)，所述鎖緊指桿(84)布置成在鎖緊位置時接合在鎖緊凹口 (83)之一中。
12. 根據(jù)權利要求11所述的模塊，其特征在于，它具有一安全環(huán)(90 )， 所述安全環(huán)(90)關聯(lián)于鎖定盤形件(80)，且配有一掩蔽體，所述掩蔽 體布置成，才艮據(jù)所述安全環(huán)(90)相對于所迷鎖定盤形件(80)的可調整 角位置，封閉一個或另一個鎖緊凹口 (83)。
13. 根據(jù)權利要求5所述的模塊，其特征在于，它具有一手動操作機 構(60)，所述手動操作機構(60)接納在所述盒體(11)中，與所述自 動化致動機構(30 )對齊，該手動操作機構(60 )配有一可在所述盒體(11) 外部由一操作人員控制的握持構件(14),以及一至所述驅動主軸(50) 的傳動裝置(61, 62， 66， 68)。
14. 根據(jù)權利要求13所述的模塊，其特征在于，所述傳動裝置具有一 輸入齒輪(61),其由所述握持構件(14)控制，嚙合于一輸出齒輪(62)， 所述輸出齒輪(62 )通過一快動系統(tǒng) 所述快動系統(tǒng)(66， 68)布置成快速轉換所述電斷路器(1)。
15. 根據(jù)權利要求13所述的模塊，其特征在于，所述快動系統(tǒng)具有一 扭力彈簧(66)，其同軸于所述驅動主軸(50)，且接納在與所述輸出齒 輪(62 )連在一起的一接套(63 )中，所述扭力彈簧(66 )的臂(66a, 66b ) 支承在止動件(55， 64)上，所述止動件(55， 64)布置在所述驅動主軸(50)上和所述接套(63)中。
16. 根據(jù)權利要求15所述的模塊，其特征在于，所述快動系統(tǒng)具有一 第二棘輪(68)和至少兩個第二棘爪(67)，所迷第二棘輪(68)連接于 所述驅動主軸(50 ),所述至少兩個第二棘爪(67 )關聯(lián)于一復位構件(69 ), 與所述盒體(11)連在一起，沿相反的方向定向，且布置成同所述第二棘 輪(68)相配合。
17. 根據(jù)權利要求16所述的模塊，其特征在于，所述第二棘爪(67) 具有一第一葉片(67a)，所述第一葉片(67a)適于在一第二凸輪(65) 上行進一一所述第二凸輪(65)與所述輸出齒輪(62)連在一起，以便使 所述第二棘爪(67)脫離，并讓所述第二棘輪(68)獲得轉動自由。
18. 根據(jù)權利要求16所述的模塊，其特征在于，它具有一中間壁(70 )， 所述中間壁布置在所述盒體(11)中，由所述驅動主軸(50)穿過，且布 置成支承所述第二棘爪(67)及其彈簧構件(69)。
19. 根據(jù)權利要求18所述的模塊，其特征在于，所述中間壁(70)具 有一保持唇部(71),所述保持唇部(71)布置成使所述第一棘爪(43) 脫離并讓所述第一棘輪(51)獲得轉動自由，以脫開所述自動化致動機構(30)。
20. 根據(jù)權利要求16所述的模塊，其特征在于，所述第二棘爪(67) 具有一第二葉片(67c),所述第二葉片適于在一第一凸輪(45)上行進一 —所述第一凸輪(45)布置在所述驅動齒輪(40)上，以便使所述第二棘 爪(67)脫離并讓所述第二棘輪(68)獲得轉動自由，以便當所述自動化 致動機構(30)運行時，脫開所述手動操作機構(60)。
21. 電電斷路器(l)，其具有一旋轉控制軸，其特征在于，它具有根 據(jù)前述權利要求中任一項所述的控制模塊(10)。
全文摘要
本發(fā)明涉及電斷路器用的自動化控制模塊，其基于簡單的技術，經(jīng)濟，結構緊湊，需要很少的零件，響應時間極短，具有極佳的轉換可靠性，提供多種可能的轉換組合，應用范圍廣。該控制模塊(10)的特征在于，它具有一自動化致動機構(30)，其配有兩個對齊的、對置的、聯(lián)接于同一滑動體(34)的電磁體(31)，所述滑動體(34)支承一齒條(35)，所述齒條(35)嚙合于一驅動齒輪(40)。該驅動齒輪(40)圍繞一驅動主軸(50)轉動地活動，所述驅動主軸(50)用于轉動地聯(lián)接于電斷路器(1)的控制軸。該驅動主軸(50)具有一棘輪(51)，其由與驅動齒輪(40)聯(lián)接的棘爪(43)沿一方向或另一方向驅動，以便根據(jù)控制的電磁體轉換所述電斷路器(1)。該控制模塊(10)還具有一手動操作機構(60)以及在機構(30，60)中另一個工作時每個所述機構的自動分離部件。應用具有兩個或三個穩(wěn)定位置的任意電斷路器、斷路開關或轉換開關。
文檔編號H01H3/40GK101395685SQ200780007504
公開日2009年3月25日 申請日期2007年2月6日 優(yōu)先權日2006年3月3日
發(fā)明者J-L·哈曼, J-P·弗朗茨恩 申請人:溯高美股份有限公司