用于低電壓開關(guān)設(shè)備的頂蓋塊和低電壓開關(guān)設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于低電壓開關(guān)設(shè)備的頂蓋塊，低電壓開關(guān)設(shè)備包括電磁驅(qū)動器以及開關(guān)觸件，電磁驅(qū)動器具有固定的磁軛和能相對于磁軛運(yùn)動的銜鐵，開關(guān)觸件的觸點(diǎn)通過銜鐵的沿著軸線的運(yùn)動能閉合和打開。本實(shí)用新型還涉及一種低電壓開關(guān)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在低電壓開關(guān)設(shè)備中存在有，給定結(jié)構(gòu)體積時能夠接入越來越大的功率的需求。因此需要更高的接觸力，以便控制此時變得更高的開關(guān)電流。在此，開斷過程必須在激勵線圈的預(yù)設(shè)的所有工作范圍、即預(yù)設(shè)的電壓上進(jìn)行。
[0003]為了考慮到在功率更高時增加了的接觸力，需要使電磁驅(qū)動器設(shè)計(jì)得更強(qiáng)。這能夠以明顯增加的接通能量和因此也以增加的開關(guān)噪聲來察覺到。根據(jù)低電壓開關(guān)設(shè)備的使用，開關(guān)噪聲能夠是干擾性的。
[0004]減少開關(guān)噪聲例如能夠通過借助電路減少接通電壓來實(shí)現(xiàn)。電路能夠連接在控制饋電電壓和電磁驅(qū)動器的線圈之間。為了接通低電壓開關(guān)設(shè)備，僅將所謂的欠電壓、即允許的最低供電電壓施加到線圈上。一旦開關(guān)觸件的觸點(diǎn)閉合，則升高電壓，以便保證必需的高接觸力。該方式的缺點(diǎn)在于，低電壓開關(guān)設(shè)備的接通時間以不利的方式擴(kuò)大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于，給出一種具有降低的開關(guān)噪聲的低電壓開關(guān)設(shè)備，而不會不利地影響接通速度。
[0006]該目的通過一種用于低電壓開關(guān)設(shè)備的頂蓋塊以及一種相應(yīng)的低電壓開關(guān)設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，提出一種用于低電壓開關(guān)設(shè)備的頂蓋塊，其中，低電壓開關(guān)設(shè)備包括電磁驅(qū)動器以及開關(guān)觸件，電磁驅(qū)動器具有固定的磁軛和能相對于磁軛運(yùn)動的銜鐵，開關(guān)觸件的觸點(diǎn)通過銜鐵的沿著軸線的運(yùn)動能閉合和打開。頂蓋塊包括用于衰減運(yùn)動的部件，一旦開關(guān)觸件的觸點(diǎn)發(fā)生觸點(diǎn)接觸，則該部件在由于銜鐵在磁軛方向上的運(yùn)動而閉合開關(guān)觸件的過程中使銜鐵運(yùn)動減速。
[0008]通過用于衰減運(yùn)動的部件延遲了電磁驅(qū)動器的閉合過程。因此顯著地減少了開關(guān)噪聲，而不會在開關(guān)速度方面負(fù)面地影響低電壓開關(guān)設(shè)備的功能。
[0009]優(yōu)選地，用于衰減運(yùn)動的部件布置在與低電壓開關(guān)設(shè)備分開設(shè)置的頂蓋塊中，從而由于安裝了相應(yīng)的頂蓋塊而能夠在噪聲產(chǎn)生方面改善常規(guī)的低電壓開關(guān)設(shè)備。如從下面的描述中顯而易見地，通過設(shè)計(jì)用于衰減運(yùn)動的部件來調(diào)整噪聲水平。此外，能夠影響開關(guān)噪聲的頻譜。
[0010]用于衰減運(yùn)動的部件能夠包括阻尼板和多個支座，其中，一旦觸點(diǎn)發(fā)生觸點(diǎn)接觸，則阻尼板抵靠在多個支座處。阻尼板和多個支座如下地相互布置，即當(dāng)開關(guān)觸件的觸點(diǎn)發(fā)生觸點(diǎn)接觸的時候，阻尼板才抵靠在多個支座處。由于阻尼板的性質(zhì)，在后續(xù)的接通過程期間保障了，在時間上延遲電驅(qū)動系統(tǒng)的閉合過程。
[0011]阻尼板能夠是與銜鐵能機(jī)械耦合的或者已經(jīng)機(jī)械耦合的。因此保障了，阻尼板引起了銜鐵在磁軛方向上的運(yùn)動。
[0012]阻尼板能夠與在軸線方向上延伸的桿部耦合，在與低電壓開關(guān)設(shè)備機(jī)械地連接的頂蓋塊中，該桿部與低電壓開關(guān)設(shè)備的觸點(diǎn)載體機(jī)械地連接并且跟隨銜鐵的運(yùn)動而運(yùn)動。因此，頂蓋塊的桿部是低電壓開關(guān)設(shè)備的同樣以桿部的形式存在的觸點(diǎn)載體的延長。桿部和觸點(diǎn)載體之間的機(jī)械連接能夠力連接地和/或形狀連接地實(shí)現(xiàn)。在實(shí)踐中能夠提出，通過卡扣連接制造這兩個元件之間的機(jī)械連接。
[0013]在另一個設(shè)計(jì)方案中，阻尼板能夠通過路徑補(bǔ)償彈簧與桿部耦合。因此能夠保障，一旦觸點(diǎn)發(fā)生觸點(diǎn)接觸，阻尼板此時總是抵靠在多個支座處。
[0014]根據(jù)另一個設(shè)計(jì)方案，由于銜鐵的運(yùn)動和在多個位置固定的支座處的抵靠，阻尼板從觸點(diǎn)接觸起能夠彈性地變形。因此，通過頂蓋塊中的能運(yùn)動的阻尼板使速度降低，直到電驅(qū)動系統(tǒng)的銜鐵和磁軛相互碰到。此時，由于在運(yùn)動質(zhì)量相同時減少了的撞擊能量，使低電壓開關(guān)設(shè)備或者電磁驅(qū)動器的噪聲產(chǎn)生限制到最小值。
[0015]阻尼板和/或多個支座是能可逆變形的、彈性的構(gòu)件。阻尼板能夠由能可逆變形的彈性的塑料或者金屬構(gòu)成。同樣，多個支座能夠由塑料或者金屬構(gòu)成。出于噪聲產(chǎn)生的原因優(yōu)選的是，兩個元件中的至少一個由塑料構(gòu)成，以便在兩個元件相互碰到時避免噪聲產(chǎn)生或者使其最小化。
[0016]在另一個設(shè)計(jì)方案中，布置了多個支座的相應(yīng)的碰撞面的平面能夠在軸線方向上變化地取向。該平面垂直于上述軸線，能運(yùn)動的銜鐵沿著該軸線運(yùn)動到固定的磁軛上。通過該設(shè)計(jì)方案能夠進(jìn)一步減少開關(guān)噪聲，因?yàn)樽枘岚宓膹椥阅芡ㄟ^多個支座的位置來調(diào)整。對此，例如根據(jù)調(diào)節(jié)螺栓的類型通過在軸向方向上的旋轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)多個支座。顯而易見地，對多個支座的軸向調(diào)節(jié)相同地進(jìn)行，使得其碰撞面總是位于垂直于運(yùn)動軸線的共同平面中。
[0017]因此，軸向的移動實(shí)現(xiàn)了對阻尼板的彎曲彈性的影響。由此，能夠影響開關(guān)噪聲的噪聲水平和頻譜。這決定性地影響了在低電壓開關(guān)設(shè)備的環(huán)境中人員對開關(guān)的感知。
[0018]在另一個設(shè)計(jì)方案中，用于衰減運(yùn)動的部件能夠包括彈簧，其中，一旦觸點(diǎn)發(fā)生觸點(diǎn)接觸，彈簧才克服其彈力地加載。替代于或者附加于上述阻尼板和多個支座地，能夠在頂蓋塊中設(shè)置彈簧。彈簧如下地布置在頂蓋塊中，使得彈簧在觸點(diǎn)的觸點(diǎn)接觸之前不加載反作用力。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)電驅(qū)動系統(tǒng)的閉合過程的最大阻尼。
[0019]彈簧能夠布置在于軸線方向上延伸的桿部中或者圍繞該桿部，在與低電壓開關(guān)設(shè)備機(jī)械地連接的頂蓋塊中，桿部與低電壓開關(guān)設(shè)備的觸點(diǎn)載體機(jī)械地連接并且跟隨銜鐵的運(yùn)動而運(yùn)動。例如，當(dāng)圍繞著桿部布置彈簧時，彈簧能夠支撐在鄰接到低電壓開關(guān)設(shè)備的殼體壁上。
[0020]根據(jù)第二方面，提出一種低電壓開關(guān)設(shè)備，其包括基本設(shè)備以及符合上述類型的頂蓋塊，基本設(shè)備具有電磁驅(qū)動器以及開關(guān)觸件，電磁驅(qū)動器具有固定的磁軛和能相對于磁軛運(yùn)動的銜鐵，開關(guān)觸件的觸點(diǎn)通過銜鐵的沿著軸線的運(yùn)動能閉合和打開。
[0021]頂蓋塊和基本設(shè)備能夠是兩個能相互分離的部件。頂蓋塊也能夠是基本設(shè)備的集成構(gòu)件。
【附圖說明】
[0022]下面根據(jù)附圖中的實(shí)施例詳細(xì)闡述本實(shí)用新型。其示出:
[0023]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的低電壓開關(guān)設(shè)備的橫截面示意圖，其開關(guān)觸件是打開的(“位置斷開”)，
[0024]圖2是圖1所示的低電壓開關(guān)設(shè)備的示意圖，其中在施加控制饋電電壓之后，開關(guān)觸件的觸點(diǎn)發(fā)生觸點(diǎn)接觸，
[0025]圖3是圖1所示的低電壓開關(guān)設(shè)備的橫截面示意圖，其中，通過電磁驅(qū)動器閉合開關(guān)觸件(“位置接通”)，并且
[0026]圖4是速度路程圖表，其闡明了在接通時與常規(guī)的驅(qū)動器相比，電磁驅(qū)動器的撞擊速度的減少。
【具體實(shí)施方式】
[0027]圖1至3分別示出了根據(jù)本實(shí)用新型的低電壓開關(guān)設(shè)備I的剖面圖。低電壓開關(guān)設(shè)備I包括具有開斷過程所必需的元件的基本設(shè)備10以及能可拆卸地安裝到基本設(shè)備10上的頂蓋塊30。頂蓋塊30的下述功能性基本上也能夠是基本設(shè)備10的集成的組成部分。與此相對地，下述變體具有的優(yōu)點(diǎn)是，標(biāo)準(zhǔn)化的基本設(shè)備10能夠隨后配備獨(dú)立的、根據(jù)本實(shí)用新型的頂蓋塊30，以便實(shí)現(xiàn)關(guān)于開關(guān)噪聲的改善。
[0028]以本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方式，基本設(shè)備10包括電磁驅(qū)動器11。電磁驅(qū)動器11由具有線圈13的固定的磁軛12和能相對于磁軛12運(yùn)動的銜鐵14構(gòu)成。銜鐵14能沿著軸線(所謂的運(yùn)動軸線)運(yùn)動，該軸線在視圖平面中垂直地從上到下地延伸。
[0029]此外，基本設(shè)備10還包括開關(guān)觸件15，其能夠通過銜鐵14的運(yùn)動在位置“打開”和位置“閉合”之間切換。開關(guān)觸件15包括第一和第二固定開關(guān)件16，18以及能運(yùn)動的開關(guān)件20。第一和第二固定開關(guān)件16，18和能運(yùn)動的開關(guān)件20在垂直于銜鐵的運(yùn)動軸線的平面中延伸。能運(yùn)動的開關(guān)件20和銜鐵14布置在桿部狀的觸點(diǎn)載體23處，觸點(diǎn)載體在銜鐵14的運(yùn)動軸線的方向上延伸。固定開關(guān)件16，18和能運(yùn)動的開關(guān)件20具有接觸面17，19，21，22，其中，在接觸面17，21和接觸面19，22有觸點(diǎn)接觸時，電流能夠從第一固定開關(guān)件16流經(jīng)能運(yùn)動的開關(guān)件20和第二固定開關(guān)件18。一旦接觸面17，19，21，22發(fā)生觸點(diǎn)接觸，就能夠有電流。
[0030]當(dāng)開關(guān)觸件15閉合時，能運(yùn)動的開關(guān)件20逆著固定開關(guān)件16，18擠壓支撐在相對于觸點(diǎn)載體23位置固定的支承體處的彈簧24。
[0031]在圖1至圖3中與基本設(shè)備10優(yōu)選地能拆卸地機(jī)械相連的頂蓋塊30包括在銜鐵14運(yùn)動軸線的或者觸點(diǎn)載體23的方向上能運(yùn)動的桿部31。桿部31如下地布置在頂蓋塊30中，使得頂蓋塊構(gòu)造成到基本設(shè)備10的觸點(diǎn)載體23的延長。桿部31的自由端43精確地鄰接到觸點(diǎn)載體23的背離銜鐵14的端部25處。其能夠例如經(jīng)由卡鎖連接或者卡扣連接(未示出)相互耦合。
[0032]阻尼板33與桿部31機(jī)械地耦合。阻尼板33能夠固定地與桿部31連接。如圖1至圖3所示的，阻尼板也能夠經(jīng)由路徑補(bǔ)償彈簧42與桿部31耦合。如圖1至圖3示意性示出的，路徑補(bǔ)償彈簧42能夠布置在桿部31的內(nèi)部。其也能夠圍繞著桿部31地布置。路徑補(bǔ)償彈簧42支撐在桿部31的支承體44處，該支承體位于自由端43的對面。
[0033]阻尼板33與多個支座35，38中的一個支座共同構(gòu)成用于衰減運(yùn)動的部件32。阻尼板33由彈性的能可逆變形的塑料或者金屬構(gòu)成。同樣地，支座35，38、特別是其碰撞面36,39由彈性的塑料或者金屬構(gòu)成。如果開關(guān)觸件15在位置“打開”(圖1)中，那么支座35，38的相應(yīng)的碰撞面36，39布置成與阻尼板33明確間隔開的。碰撞面36，39位于共同的平面中，該平面與桿部31、阻尼板33和銜鐵14的運(yùn)動軸線垂直地延伸。
[0034]在圖1至圖3的圖示中示例性示出了兩個支座35，38。也能夠選擇更大的支座數(shù)量。同樣可行的是，在此設(shè)置唯一的近似環(huán)形地構(gòu)造的支座。支座35，38布置在頂蓋塊30的垂直于運(yùn)動軸線延伸的隔板41 (Wand)中。支座35，38能夠在軸向方向上校準(zhǔn)，從而能調(diào)整位于一個平面中的碰撞面36，39和阻尼板33之間的間距。對此，支座35，38能夠根據(jù)螺栓的類型而具有外螺紋，外螺紋嚙合到壁41的空隙的相應(yīng)的內(nèi)螺紋中。通過支座35，38的凹槽37，40能夠通過例如借助于螺絲刀的旋轉(zhuǎn)，在頂蓋塊30與基本設(shè)備10連接之前以所期望的方式調(diào)整軸向的間距。
[0035]附加于或者也替代于由阻尼板33和支座35，38組成的用于衰