开关设备和将公差插件插入开关设备磁室或从开关设备磁室中取出公差插件的方法

摘要

本发明涉及一种开关设备(10)，特别是低压开关设备，所述开关设备包括一布置于一磁室(3)中的操纵磁体(4)，所述操纵磁体由至少一个弹性元件(6)固定在所述磁室(3)中，所述开关设备还包括至少一个可动开关触点和至少一个固定式开关触点，其中，所述至少一个可动开关触点可借助于所述操纵磁体(4)进行运动，其中，所述磁室(3)具有一用于插入或取出一公差插件(2)的安装孔(1)。本发明此外还涉及一种将一公差插件(2)插入上述开关设备(10)的一磁室(3)或从上述开关设备(10)的一磁室(3)中取出一公差插件(2)的方法。

说明书

技术领域

本发明涉及一种开关设备，特别是低压开关设备，所述开关设备包括一布置于一磁室中的操纵磁体，所述操纵磁体由至少一个弹性元件固定在该磁室中，所述开关设备还包括至少一个可动开关触点和至少一个固定式开关触点，其中，所述至少一个可动开关触点可借助于所述操纵磁体进行运动。本发明此外还涉及一种将一公差插件插入这种开关设备的一磁室或从这种开关设备的一磁室中取出一公差插件的方法。

背景技术

通过开关设备(特别是低压开关设备)可对连接供电设备和用电设备的电流路径及其工作电流进行通断操作。也就是说，通过用开关设备切断和接通电流路径，可确保与之相连的用电设备的接通或断开。

低压电开关设备，例如接触器、断路器、电动机支路或紧凑型启动器，具有用于通断一或多个电流路径的一或多个主触点或辅助触点，这些触点可由一或多个操纵磁体(即电磁驱动装置)控制。这些主触点或辅助触点原则上各由一动触点(特别是一触桥)和一静触点或一固定式接触件构成，用电设备和供电设备与这些触点相连。为了闭合及断开主触点或辅助触点，须向操纵磁体发送相应的接通信号或切断信号，接着操纵磁体就会通过其衔铁对动触点产生作用，使动触点或触桥进行相对于静触点的相对运动，从而将需要对其进行通断操作的电流路径接通或切断。

为了改善静触点和动触点之间的接触，在二者相遇的位置上布置有采用相应设计的接触面。构成这些接触面的材料(例如银合金)在这些位置上既涂覆在动触点(即触桥)上又涂覆在静触点(即接触件)上，且具有一定厚度。

由于必然存在一定的零部件公差，因而这类机械式开关设备具有用以对开关触点的贯穿压力(Durchdruck)进行调整的公差插件。通过这种调整可对行程和贯穿压力进行相对精确的调节，从而在设备中保持较短磁路。通过这种方式可使设备功耗降至最低。

传统上对开关设备的调整通过一种插入封闭式磁室的不同厚度的公差插件而实现。图1和图2以接触器为例对此进行了展示。在此示例中，开关设备1安装结束后对行程和贯穿压力进行测定。如果它们偏离了预期的极限值，就须以更厚或更薄的公差插件来替换原有公差插件2。这种布置方式的不利之处在于，在开关设备1安装和测量完毕后，还须重新更换公差插件2。为此须再次拆卸并重装开关设备1。也就是说，为了在布置于操纵磁体4下方的弹性元件6的下方安装另一公差插件2，须从磁室3中取出操纵磁体4和弹性元件6。这样，不仅结构复杂，操作起来也费时。

发明内容

本发明的目的是提供一种前述类型的开关设备，所述开关设备可在总装和测量结束后进行方便而快捷的调整。公差插件在所述开关设备的磁室中的插入或更换特别方便，不必对开关设备及其部件(特别是操纵磁体)进行拆卸。本发明此外还提供一种可实现开关设备全自动调整的方法。

根据本发明，这个目的通过一种具有独立权利要求1所述特征的开关设备、一种具有独立权利要求14所述特征的方法和一种具有独立权利要求15所述特征的方法而达成。本发明的其他特征和技术细节由从属权利要求、发明描述及附图得出。其中，联系所述开关设备所说明的特征和技术细节自然也适用于这两种方法，反之亦然。

根据本发明的第一方面，这个目的通过一种开关设备(特别是低压开关设备)而达成，所述开关设备包括一布置于一磁室中的操纵磁体，所述操纵磁体由至少一个弹性元件固定在该磁室中，所述开关设备还包括至少一个可动开关触点和至少一个固定式开关触点，其中，所述至少一个可动开关触点可借助于所述操纵磁体进行运动，其中，所述磁室具有一用于插入及取出一公差插件的安装孔。

这种开关设备可在总装和测量结束后进行调整。这一点主要通过下述方案得以实现，即：所述磁室具有一用于插入及取出一公差插件的安装孔。为了将公差插件插入该安装孔或从该安装孔中取出公差插件，须将一操纵元件插入安装孔。该操纵元件在磁室内部卡住操纵磁体并将其压向或拉向布置于操纵磁体下方的弹性元件。弹性元件在这种力的作用下发生压缩。在此情况下，所述磁室的上部区域中产生一自由空间，即所谓的间隙。该自由空间中可插入一用于对所述开关设备进行调整的公差插件。该公差插件通过安装孔进入这个自由空间。插入公差插件后，从磁室中取出将操纵磁体卡住的操纵元件，从而使操纵磁体在弹性元件的弹力作用下朝反向于弹性元件的方向移动。接着，操纵磁体的上部区域与插入的公差插件相撞。插入公差插件后可对触点的行程和贯穿压力进行测定。当测定结果偏离预期的极限值时，只需简单地用相应更薄或更厚的公差插件来替换原来的公差插件。此时只需从安装孔插入操纵元件，并借助该操纵元件使操纵磁体朝弹性元件方向运动。随后就可从磁室中取出公差插件，再插入新的公差插件。

这种开关设备的优势在于可在生产过程中进行精确的行程和贯穿压力调整。借此可为电磁驱动装置(即操纵磁体)确定最短磁路。由此又可降低电磁驱动装置的功耗，进而减少最终用户的用电需求。此外，这种开关设备都可以在生产过程中进行全自动调整。借助所述操纵元件而实施的操作可由机器完成。

根据所述开关设备的另一优选方案，所述安装孔布置在所述磁室的一侧面或侧壁上。通过设在侧壁上的安装孔可将公差插件插入产生于操纵磁体上方的自由空间中。其中，所述安装孔特定而言布置在磁室侧壁的上端。“上端”在此指的是一侧壁远离位于磁室中的弹性元件的末端。所述安装孔可一直延伸至磁室侧面(即侧壁)的侧缘。其中，所述安装孔的宽度和高度至少与尺寸最大的公差插件的宽度和高度相同。但该安装孔优选略大于公差插件。在此情况下，所述操纵元件也可插入该安装孔，且不会阻碍公差插件的插入和取出。

根据所述开关设备的一种特别优选的方案，所述安装孔布置在磁室中操纵磁体的驱动装置区域内。借此可避免操纵磁体的线圈在公差插件的插入及取出过程中受损。这一点同样适用于插入操纵元件以下压或下拉操纵磁体这一情况。在安装孔布置在操纵磁体的驱动装置区域内的情况下，操纵元件插入时不会损伤操纵磁体的线圈。

所述操纵元件是一工具，适用于将操纵磁体压向或拉向布置于操纵磁体下方的弹性元件。根据一种简单的实施方式，所述操纵元件可以是可将操纵磁体压向弹性元件的螺丝起子。此外，所述操纵元件也可以是可由机器操作的机械手、抓臂或线架。

所述安装孔可设计为多种形式。关键在于，通过该安装孔可插入相应的公差插件。根据所述开关设备的一种优选方案，所述安装孔具有一槽形开口。这样就可通过该安装孔将通常情况下形状如银行卡的公差插件方便地插入磁室中的自由空间。

根据所述开关设备的另一优选实施方式，所述安装孔可从磁室的一侧面延伸至磁室的一遮盖元件。所述遮盖元件在此为朝向操纵磁体远离弹性元件一侧的遮盖元件。在此情况下，所述公差插件可以非常可靠地插入磁室，也可方便地从中取出。在所述安装孔从磁室的侧面延伸至磁室的遮盖元件的情况下，已插入的公差插件更容易被抓持。

根据所述开关设备的另一优选方案，所述操纵磁体具有一线圈架，该线圈架包括至少一个用于接受一操纵元件的凹槽或凸起。所述操纵元件优选卡住操纵磁体的线圈架，以防止操纵磁体的线圈受损。为了使操纵元件可以夹住或卡住线圈架，线圈架优选具有多个凹槽或凸起。这些凹槽(也称为槽口)可设计为可供(例如)夹持元件嵌入。所述线圈架上也可具有多个供一杠杆式工具或夹持工具进行卡合的凸起。所述操纵元件有利地为一包含一或多个夹臂的夹持元件。操纵元件嵌入上述凹槽或卡在上述凸起上，以便使操纵磁体朝弹性元件方向运动。根据操纵元件的具体设计，这些凹槽可呈角形或圆形。

根据所述开关设备的另一优选方案，所述磁室在其朝向操纵磁体的内壁上具有至少一个用于接受一操纵元件的凹槽或凸起。这些凹槽或凸起对操纵元件具有定位作用，以便操纵元件向“下”移动操纵磁体。也就是说，这些凹槽或这些凸起对设计为杠杆的操纵元件具有固定作用。

根据所述开关设备的一种特别优选的方案，所述磁室(特别是磁室的遮盖元件)具有至少一个供操纵元件进入磁室的操纵孔。在此情况下，操纵元件不必通过安装孔而进入磁室。这样就可按照公差插件的大小来为安装孔设计最佳尺寸。操纵元件再也不会影响到公差插件的插入和取出。所述操纵孔可布置在磁室的一侧面上，也可布置在磁室的朝向操纵磁体远离弹性元件一侧的遮盖元件上。通过操纵元件可以很方便地使操纵磁体朝磁室内部的弹性元件方向移动并将其保持在移动后的位置上，这样就可通过安装孔将公差插件插入产生于操纵磁体上方的自由空间。优选在所述磁室中(特别是在磁室的遮盖元件上)布置多个操纵孔。所述操纵磁体由此可在磁室内部实现可靠、均匀的移动。

根据所述开关设备的另一实施方式，所述操纵孔也可布置在朝向所述弹性元件的遮盖元件上，该遮盖元件也称为底部元件。在此情况下，操纵元件插入后就可将操纵磁体拉向弹性元件，以便磁室内部产生供公差插件插入的自由空间。

所述操纵孔可设计为多种形式。其作用在于供一或多个用于使操纵磁体(即电磁驱动装置)进行移动的操纵元件插入。

根据所述开关设备的一种优选方案，所述至少一个操纵孔从磁室的一侧面延伸至磁室的一遮盖元件。由此可为操纵元件的插入提供足够空间。

根据所述开关设备的一种优选方案，所述安装孔可由一封闭元件进行封闭，以免尘埃微粒进入磁室。举例而言，所述封闭元件可以是插接式盖子或铰接在磁室上的翻盖。插入或取出公差插件时，可打开或拆下该封闭元件。

根据所述开关设备的另一方案，所述至少一个操纵孔可由一封闭元件进行封闭。这样就可以在不需要插入或取出公差插件时，避免尘埃及杂质进入磁室。这个或这些封闭元件也可设计为插接式盖子或铰接盖。

所述安装插件优选是一可经由所述安装孔插入的板片。该安装插件可视所需调整而定采用不同厚度。

所述开关设备可以是接触器、断路器、紧凑型支路或紧凑型启动器。特别优选为一低压开关设备。

根据本发明的第二方面。上述目的通过一种将一公差插件插入根据本发明第一方面所述的开关设备的磁室中或从中取出一公差插件的方法而达成，其中，将一操纵元件穿过安装孔并使其夹住或卡住操纵磁体的线圈架，夹住或卡住线圈架后，借助操纵元件将线圈架拉向或压向弹性元件，在操纵磁体的线圈架朝弹性元件方向运动后，通过安装孔将一公差插件插入操纵磁体的线圈架上方所产生的自由空间中或者从操纵磁体的线圈架上方所产生的自由空间中取出一公差插件。

通过实施这种将公差插件插入开关设备磁室或从开关设备磁室中取出公差插件的方法，该开关设备可在总装和测量结束后进行方便而快捷的调整。其实现方式为：通过磁室上的安装孔将所述公差插件插入磁室或从磁室中取出所述公差插件。

该操纵元件在磁室内部卡住操纵磁体并将其压向或拉向布置于操纵磁体下方的弹性元件。弹性元件在这种力的作用下发生压缩。在此情况下，所述磁室的上部区域中产生一自由空间。将用于对所述开关设备进行调整的公差插件插入该自由空间。插入公差插件后，从磁室中取出将操纵磁体卡住的操纵元件，从而使操纵磁体在弹性元件的弹力作用下朝反向于弹性元件的方向移动。接着，操纵磁体的上部区域与插入的公差插件相撞。插入公差插件后可对触点的行程和贯穿压力进行测定。当测定结果偏离预期的极限值时，只需简单地用相应更薄或更厚的公差插件来替换原来的公差插件。此时须从安装孔插入操纵元件，并借助该操纵元件使操纵磁体朝弹性元件方向运动。随后从磁室中取出公差插件，再插入新的公差插件。

这种方法的优势在于可在生产过程中对开关设备进行精确的行程和贯穿压力调整。借此可为电磁驱动装置(即操纵磁体)确定最短磁路。由此又可降低电磁驱动装置的功耗，进而减少最终用户的用电需求。此外，通过这种方法可在生产过程中对所有开关设备进行全自动调整。

作为上述方法的替代方案同时也是优选方案，将一操纵元件穿过所述至少一个操纵孔并使其夹住或卡住操纵磁体的线圈架，夹住或卡住线圈架后，借助操纵元件将线圈架压向弹性元件，在操纵磁体的线圈架朝弹性元件方向运动后，通过安装孔将一公差插件插入操纵磁体的线圈架上方所产生的自由空间中或者从操纵磁体的线圈架上方所产生的自由空间中取出一公差插件。

与之前描述的第一种方法不同的是，第二种方法是通过操纵孔而非安装孔将操纵元件插入磁室，使其夹住或卡住操纵磁体(即操纵磁体的线圈架)，进而使操纵磁体朝布置于操纵磁体下方的弹性元件方向移动。通过使操纵元件经由操纵孔进入磁室，一方面可以更方便地通过安装孔将公差插件插入。另一方面可使操纵元件更好地夹住操纵磁体的线圈。因此，所述一或多个操纵孔优选布置在磁室的遮盖元件上。

根据所述方法的另一优选方案，所述操纵元件嵌入所述操纵磁体的线圈架的至少一个凹槽或者卡在所述操纵磁体的线圈架的至少一个凸起上。借此可使操纵元件可靠地卡在操纵磁体的线圈架上，从而确保操纵磁体可以朝弹性元件方向移动。假如操纵元件从操纵磁体的线圈架上滑落，线圈架和操纵磁体就会快速弹回，这样就有可能导致公差插件受损。因此，优选做法是使操纵元件嵌入操纵磁体的线圈架的凹槽中或者卡在操纵磁体的线圈架的凸起上。借此可确保弹性元件将操纵磁体卡住并相应地使其在磁室中移动。

根据所述方法的另一方案，将所述公差插件插入磁室后，通过安装孔或操纵孔从磁室中取出操纵元件。操纵磁体一方面可由操纵元件拉向已插入的公差插件。另一方面，之前被压缩的弹性元件此时也将操纵磁体压向公差插件。操纵磁体抵靠在公差插件上后，从磁室中取出操纵元件。随后关闭安装孔和所述至少一个操纵孔上的封闭元件，以免杂质进入磁室。

附图说明

下面借助附图所示的的实施例对本发明进行详细说明，其中：

图1为现有技术中一开关设备的正视图，该开关设备包括一已插入的公差插件；

图2为图1中的开关设备的透视图；

图3为一开关设备的透视图，该开关设备包括一安装孔和一操纵孔；

图4为一开关设备的另一透视图，该开关设备包括一安装孔和一操纵孔；以及

图5为一开关设备的另一透视图，该开关设备包括一安装孔和一操纵孔。

具体实施方式

正如在说明书导言中所述，图1和图2展示的是现有技术中的开关设备。

图3至图5各展示了一个包括一安装孔1和一操纵孔5的开关设备10的透视图。图3展示的是开关设备10的磁室3。磁室3的侧面11(即磁室3的侧壁)的上端布置有安装孔1。该安装孔从侧壁11延伸至磁室3的遮盖元件12。如此便可非常方便地从磁室3中取出公差插件2。公差插件2可以很容易地卡入这种安装孔1内，并穿过安装孔1从磁室3中抽出。公差插件2自外部被插入磁室3中，也就是被插入操纵磁体4上方的自由空间中，而不必拆卸开关设备10。操纵磁体4(即电磁驱动装置)由一弹性元件6固定在磁室3中。安装公差插件2时，须先向下移动操纵磁体4。“向下”在此指的是，操纵磁体4朝弹性元件6方向运动。弹性元件6被压缩。为了向下移动操纵磁体4，须通过操纵孔5将一操纵元件插入磁室3。所述操纵元件卡住操纵磁体4并将其向下按压。接着，公差插件2就可安装在由此产生的自由空间中。完成安装后，操纵磁体4由所述操纵元件重新拉回上方，开关设备10的安装就可继续进行。

这种开关设备10可在生产过程中进行精确的行程和贯穿压力调整，由此可为操纵磁体4确定最短磁路。此外，这种开关设备10可减小操纵磁体4的功耗，进而减少最终用户的用电需求。此外，在生产过程中可对这种开关设备10进行全自动调整。

图4和图5各展示了一个包括一安装孔1和一操纵孔5的开关设备10的透视图，其中，为了便于展示操纵磁体4，附图对磁室3的部分侧壁未作图示。公差插件2已被插入操纵磁体4和遮盖元件12之间的自由空间中。其中，公差插件2是穿过安装孔1插入该自由空间的。操纵磁体4的线圈架7具有多个供操纵元件嵌入的凹槽8。这样的布置方式使得操纵元件可以可靠地卡在线圈架7上，进而可靠地卡在操纵磁体4上，以确保操纵磁体朝弹性元件6方向移动。线圈架7包围操纵磁体4的线圈9。弹性元件6布置于磁室3中操纵磁体4的下方并由此将操纵磁体4固定在磁室3中。弹性元件6可设计为多种形式。举例而言，弹性元件6可设计为碟簧、板簧或螺旋弹簧。

所述开关设备特定而言可以是类型为接触器的多极低压开关设备、断路器、结合了接触器和断路器的电动机支路或紧凑型启动器，包括一个或两个用于执行正常工作状态下的通断操作和执行过载断路及短路断路的开关位置。在这类开关设备中，由操纵电磁体和机械系统(例如闭锁装置)对多个极上的动触点进行操纵。