專利名稱：用于電氣安裝開關(guān)裝置的輻射交聯(lián)熱塑性塑料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電氣安裝開關(guān)裝置，特別是線路保護(hù)開關(guān)，或 電動(dòng)機(jī)保護(hù)開關(guān)，或根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的類似裝置。
背景技術(shù)：
以下將主要就線路保護(hù)開關(guān)做一詳細(xì)陳述，但本發(fā)明同樣也適 用于電動(dòng)機(jī)保護(hù)開關(guān)，故障電流保護(hù)開關(guān)等類似產(chǎn)品。線路保護(hù)開關(guān)通常包括由殼狀的殼體部件組成的殼體，電磁脫 扣器與熱脫扣器，以及帶有銜接點(diǎn)的開關(guān)鎖，該銜接點(diǎn)既可手動(dòng)或通過(guò)脫扣器進(jìn)行脫扣。與開關(guān)鎖相連接地設(shè)有一接觸桿，在該接觸桿上 設(shè)有活動(dòng)觸頭，該活動(dòng)觸頭與另一固定觸頭相互作用。當(dāng)由于出現(xiàn)過(guò) 載電流或者短路電流，銜接點(diǎn)被熱脫扣器和/或電磁脫扣器脫扣時(shí)， 接觸桿擺動(dòng)及接觸點(diǎn)斷開。 '在正常情況下，電磁脫扣器具有由電磁場(chǎng)控制的銜鐵。在出現(xiàn) 短路電流的情況下，銜鐵以一個(gè)與其相連的撞針直接碰撞接觸桿，并 斷開由活動(dòng)觸頭與固定觸頭組成的接觸點(diǎn)。而如果沒(méi)有設(shè)置其他措 施，接觸點(diǎn)會(huì)再次閉合，所以就需要使接觸點(diǎn)保持?jǐn)嚅_。為了這一目 的，銜鐵與一雙臂杠桿相連接，該雙臂杠桿的另一端與可移動(dòng)地設(shè)置在線路保護(hù)開關(guān)殼體內(nèi)的滑動(dòng)件連接，從而在脫扣時(shí)，滑動(dòng)件被移動(dòng)， 及銜接點(diǎn)被斷開。大多數(shù)情況下，熱脫扣器由熱雙金屬片構(gòu)成，當(dāng)出現(xiàn)所謂的過(guò) 載電流時(shí)，該雙金屬片會(huì)變熱，然后彎曲，其中，熱雙金屬自由端的 運(yùn)動(dòng)同樣也會(huì)被傳遞到滑動(dòng)件上，以使銜接點(diǎn)脫扣?？梢馃崦摽鄣臒犭p金屬直接地緊靠在滑動(dòng)件上。由于該熱雙 金屬是逐漸加熱的，因此滑動(dòng)件也必須經(jīng)受相應(yīng)的溫度，其中，高的 溫度負(fù)載特別是在開關(guān)裝置具有較高電流和相應(yīng)特性的情況下出現(xiàn)。目前生產(chǎn)和銷售的線路保護(hù)開關(guān)中，電弧在其產(chǎn)生后被驅(qū)趕到一滅弧板疊(Lichtbogenl5schblechpaket)內(nèi)；電弧由接觸點(diǎn)(即 固定觸頭與活動(dòng)觸頭之間)至滅弧板疊之間所穿越的區(qū)域被稱為預(yù)燃 室。預(yù)燃室兩側(cè)設(shè)有所謂的預(yù)燃室板，該預(yù)燃室板是由陶瓷組成。這 兩片預(yù)燃室板用作相對(duì)于殼體內(nèi)壁的絕緣件并應(yīng)當(dāng)防止內(nèi)壁熔合或 分解。某些線路保護(hù)開關(guān)的預(yù)燃室板是由熱塑性塑料制成。在采用熱 塑性的預(yù)燃室板的情況下，在電弧產(chǎn)生及傳播時(shí)，預(yù)燃室板會(huì)出現(xiàn)除 氣，該除氣促進(jìn)電弧至滅弧室的傳播，此現(xiàn)象被期望發(fā)生，因?yàn)樵谶@ 種情況下減小了預(yù)燃室的熱負(fù)荷并增大了限制電流。但在在觸頭之間 產(chǎn)生的電弧并非通過(guò)電弧導(dǎo)軌進(jìn)入到滅弧板疊內(nèi)的情況下，熱塑性的 預(yù)燃室板出現(xiàn)的除氣現(xiàn)象可能附加地阻礙啟動(dòng)過(guò)程，這是不被期望 的。因此預(yù)燃室板大多由陶瓷制成。對(duì)于線路保護(hù)開關(guān)殼體，采用熱固塑料，如FS131,5(尿素塑料)， FS803 (聚酯塑料)及FS183 (密胺樹脂塑料/酚醛塑料)，或使用熱 塑性塑料，如聚酰胺6 (PA6)，作為殼體材料。熱塑性塑料的應(yīng)用 領(lǐng)域根據(jù)線路保護(hù)開關(guān)內(nèi)部的功能部件的作用原理以及擺放位置不 同而千差萬(wàn)別。然而熱塑性塑料只在不超過(guò)確定的額定電流以及最大 跳閘容量時(shí)使用。與熱固塑料相比，熱塑性塑料具有經(jīng)濟(jì)成本上的優(yōu)勢(shì)，例如是 因?yàn)榭梢圆恍枰承┕δ芑驑?gòu)件，這些構(gòu)件例如是快速緊固裝置及其 他構(gòu)件。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的任務(wù)在于，實(shí)現(xiàn)一種開頭所述類型的電氣安裝開關(guān)裝置，使其在成本更為低廉的前提下得以改進(jìn)。這一任務(wù)將依據(jù)本發(fā)明通過(guò)權(quán)利要求1中的特征來(lái)解決。 根據(jù)該權(quán)利要求，至少滑動(dòng)件要由輻射交聯(lián)熱塑性塑料制成。 根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式，輻射交聯(lián)熱塑性塑料也可用于在側(cè)面遮蓋預(yù)燃室的預(yù)燃室板。根據(jù)本發(fā)明的第三種實(shí)施方式，輻射交聯(lián)熱塑性塑料也可用作殼體的制造材料。如上文提到，銜鐵通過(guò)撞針與活動(dòng)觸頭碰撞；甚至對(duì)于此類與 銜鐵連接的撞針也可以采用輻射交聯(lián)熱塑性塑料。熱塑性塑料聚合物的交聯(lián)是一種眾知的用于改善聚合物的熱性 能的方法。在該方法中，熱塑性材料在電子射線或者伽馬射線作用下 交聯(lián)，其中，可通過(guò)劑量來(lái)調(diào)整交聯(lián)程度。在該材料中加入所謂的交聯(lián)促進(jìn)劑作為添加劑。其優(yōu)點(diǎn)在于，輻射交聯(lián)材料在熱作用下很大程 度上保持形狀不變，甚至是超過(guò)原材料的在先熔點(diǎn)時(shí)也是如此。當(dāng)一 種熱塑性塑料，例如聚酰胺，聚乙烯或者聚丙烯塑料經(jīng)過(guò)輻射交聯(lián)， 這一熱塑性塑料材料會(huì)類似于熱固塑料而將不再可熔。因此，作為特別的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了滑動(dòng)件、預(yù)燃室板、撞針以及 殼體的制造可大幅節(jié)省成本，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)熱塑性塑料與耐高溫?zé)崴苄运?料相比，成本大約便宜10倍。如果類似地用輻射交聯(lián)熱塑性塑料來(lái)制造預(yù)燃室板，那么同樣 也可以顯著節(jié)約生產(chǎn)成本。原有陶瓷材料的應(yīng)用與其相應(yīng)的高額材料 成本帶來(lái)了高的成本。而且，對(duì)于陶瓷板的供給裝置的高額投資也是 必需的，且由于系統(tǒng)高的易受干擾性，維護(hù)該裝置的費(fèi)用也很高。易 受干擾性主要?dú)w因于陶瓷的材料特性，因?yàn)樘沾墒且环N易碎的材料。 產(chǎn)生的碎片會(huì)阻塞系統(tǒng)。此外，陶瓷都是在燒結(jié)工藝中制造出來(lái)的， 這使得尺寸的可重復(fù)性變得困難。而有時(shí)尺寸不精確的陶瓷板被供 給，從而導(dǎo)致陶瓷板卡在供給裝置中。本發(fā)明的預(yù)燃室板將取代現(xiàn)今所使用的由氧化陶瓷制成的預(yù)燃 室板，本發(fā)明的預(yù)燃室板是以熱塑性塑料為原料，加入特別的添加劑 (即交聯(lián)促進(jìn)劑)，通過(guò)輻射交聯(lián)而制成。該材料由于其交聯(lián)結(jié)構(gòu)不 再是可熔的，制造經(jīng)濟(jì)性也得到明顯的改善；這些構(gòu)件的尺寸更加穩(wěn) 定并由此可以更加可靠地供給，從而顯著提高了機(jī)械化設(shè)備的生產(chǎn) 率。本發(fā)明的也是經(jīng)過(guò)輻射交聯(lián)的熱塑性塑料撞針可取代現(xiàn)今使用 的非交聯(lián)式熱塑性塑料撞針。其優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)電流強(qiáng)度很大時(shí)的溫度 不會(huì)導(dǎo)致撞針熔化。這就提高了撞針質(zhì)量并保證了裝置的功能。為了確保同等功能必須耐高溫?zé)崴苄运芰希@種材料在成本上來(lái)說(shuō)明顯昂 貴得多。同樣對(duì)于殼體來(lái)說(shuō)，進(jìn)行交聯(lián)處理在其實(shí)際使用過(guò)程中提高了 耐熱變形能力，改善了強(qiáng)度及蠕變特性，并減少了熱膨脹。此外還顯 著提高了耐磨性以及抗應(yīng)力裂紋性能。交聯(lián)的另一優(yōu)點(diǎn)在于改進(jìn)了纖 維-基體粘結(jié)性能和塑料-塑料結(jié)合強(qiáng)度。相當(dāng)重要的是，殼體部件也由于各異的制造材料而是變型部件， 該變型部件是以根據(jù)在個(gè)別零件制造中較小的生產(chǎn)批量而更加頻繁 地準(zhǔn)備裝配設(shè)備為前提并潛伏有質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)榭赡艽嬖谂e(cuò)的危 險(xiǎn)。在在總裝機(jī)上的裝配過(guò)程中，在裝配其他部件和組件之前，首先 將殼體下部放入機(jī)器支座中。殼體蓋子封閉單個(gè)電極以進(jìn)行鉚接。對(duì) 于這種制造過(guò)程， 一直力求所謂的后期差異(spaete Varianz)，因 為這不僅可降低生產(chǎn)成本，還可提高產(chǎn)品質(zhì)量。在現(xiàn)有技術(shù)的總裝過(guò) 程中，差異較之更早引入。因?yàn)闊峁趟芰厦黠@更脆所以易碎，那么在 殼體部件的供料以及在如鉚接的后續(xù)工藝步驟時(shí)，就可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn) 題。而根據(jù)本發(fā)明，殼體也以特別有利的方式采用輻射交聯(lián)熱塑性 塑料制造，其中，如果預(yù)燃室板可以在殼體寬面的內(nèi)表面中形成，那 么以特別有利的方式也可以省去獨(dú)立的預(yù)燃室板。由于全部殼體部件先未經(jīng)過(guò)輻射照射進(jìn)而未經(jīng)過(guò)交聯(lián)處理地到 達(dá)在那裝配成成品電極的裝配點(diǎn)，以只在需要的情況下才進(jìn)行輻射交 聯(lián)處理，因此本發(fā)明是特別有利的。在這里，可以保證，只有那些對(duì) 殼體材料要求高溫抗熱能力的裝置才需要迸行后處理。需要補(bǔ)充說(shuō)明的是，需要進(jìn)行輻射交聯(lián)的熱塑性塑料，其中加 入了作為交聯(lián)促進(jìn)劑的添加劑。附圖中展示了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。通過(guò)附圖更加詳細(xì)地說(shuō)明 了本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)和改進(jìn)。


圖1示出了電氣線路保護(hù)開關(guān)的內(nèi)視圖，-圖2示出了滑動(dòng)件的側(cè)視圖3示出了可與脫扣器的銜鐵連接的撞針。
具體實(shí)施例方式
線路保護(hù)開關(guān)10包括殼狀的殼體11，在該殼體中放置有帶銜 接點(diǎn)的開關(guān)鎖12,固定觸頭13，活動(dòng)觸頭14，電磁脫扣器15以及 形式為雙金屬片的熱脫扣器16。電磁脫扣器15包含銜鐵17，該銜鐵 與雙臂杠桿20的其中一個(gè)臂部18相連，雙臂杠桿20在圖中19處為 可轉(zhuǎn)動(dòng)地安置，該雙臂杠桿的第二個(gè)臂部21與滑動(dòng)件22相接，這一 滑動(dòng)件將銜鐵的運(yùn)動(dòng)以及由此引發(fā)的雙臂杠桿20的運(yùn)動(dòng)傳遞到開關(guān) 鎖12中的銜接點(diǎn)上。
此外在電磁脫扣器15中還放置有一個(gè)由熱塑性塑料制成的撞針 28，該撞針與銜鐵相連，且它的自由端在脫扣器朝向接觸桿的一端上 從脫扣器伸出。
同樣，雙金屬片可彎曲的自由端與滑動(dòng)件22相連，這樣就使雙 金屬片16的運(yùn)動(dòng)通過(guò)滑動(dòng)件同樣傳遞到開關(guān)鎖或開關(guān)鎖的銜接點(diǎn) 上。
在斷開操作中，在其上設(shè)有活動(dòng)觸頭14的接觸桿23按順時(shí)針 方向運(yùn)動(dòng)至斷開位置，并到達(dá)一電弧導(dǎo)軌24附近，該電弧導(dǎo)軌24 在觸頭13， 14的斷開過(guò)程中出現(xiàn)的電弧導(dǎo)入滅弧室25。滅弧室前方 的區(qū)域26即所稱的預(yù)燃室，該預(yù)燃室的兩側(cè)都由預(yù)燃室板覆蓋。上 述滑動(dòng)件22，預(yù)燃室板27以及撞針28都采用一種輻射交聯(lián)熱塑性 塑料制造。
此外，殼體11也是由這種輻射交聯(lián)熱塑性塑料制造而成。 該制造可通過(guò)如下方式進(jìn)行單個(gè)零件如滑動(dòng)件和/或撞針和/ 或預(yù)燃室板和/或殼體，既可分別單獨(dú)地或一起由輻射交聯(lián)熱塑性塑 料制成；當(dāng)然也存在這樣的可能性，即在輻射交聯(lián)處理過(guò)程之前將線 路保護(hù)開關(guān)10全套裝配好，隨后再根據(jù)需要，將整套安裝好的線路 保護(hù)開關(guān)進(jìn)行輻射交聯(lián)處理。
權(quán)利要求
1.電氣安裝開關(guān)裝置，特別是線路保護(hù)開關(guān)，電動(dòng)機(jī)保護(hù)開關(guān)和類似裝置，該電氣安裝開關(guān)裝置包括由殼狀的殼體部件組成的殼體，電磁脫扣器與熱脫扣器，帶有銜接點(diǎn)的開關(guān)鎖，將熱脫扣器和電磁脫扣器的運(yùn)動(dòng)傳遞到開關(guān)鎖上導(dǎo)致脫扣的滑動(dòng)件，以及與電磁脫扣器的銜鐵相連的撞針，該撞針在短路時(shí)會(huì)作用于接觸點(diǎn)的活動(dòng)觸頭導(dǎo)致斷開，其中，殼狀的殼體部件、滑動(dòng)件、撞針由塑料制成，其特征在于，至少滑動(dòng)件由輻射交聯(lián)熱塑性塑料制成，該熱塑性材料在輻射前已加入了交聯(lián)促進(jìn)劑作為添加劑。
2. 電氣安裝開關(guān)裝置，帶至少一個(gè)在側(cè)面遮蓋接觸點(diǎn)的預(yù)燃室 板，特別是根據(jù)權(quán)利要求l，其特征在于，預(yù)燃室板由輻射交聯(lián)熱塑 性塑料制成，該熱塑性材料在輻射前已加入了交聯(lián)促進(jìn)劑作為添加 劑。
3. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的電氣安裝開關(guān)裝置，其特征在 于，撞針由輻射交聯(lián)熱塑性塑料制成，該熱塑性材料在輻射前己加入 了交聯(lián)促進(jìn)劑作為添加劑。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一所述的電氣安裝開關(guān)裝置，其特征 在于，殼狀的殼體部件由輻射交聯(lián)熱塑性塑料制成，該熱塑性材料在 輻射前已加入了交聯(lián)促進(jìn)劑作為添加劑。
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一所述的電氣安裝開關(guān)裝置，其特征 在于，預(yù)燃室板一體地結(jié)合在殼體中或與殼體一體地連接。
6. 根據(jù)上述權(quán)利要求1-5中任一所述的電氣安裝開關(guān)裝置的制 造方法，其特征在于，塑料部件由熱塑性塑料制成，且電氣安裝開 關(guān)裝置在組裝完成后整體被輻射處理，從而使熱塑性塑料變成輻射 交聯(lián)熱塑性塑料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電氣安裝開關(guān)裝置，特別是線路保護(hù)開關(guān)，電動(dòng)機(jī)保護(hù)開關(guān)和類似裝置，該開關(guān)裝置包括由殼狀的殼體部件構(gòu)成的殼體，電磁脫扣器與熱脫扣器，帶有銜接點(diǎn)的開關(guān)鎖，滑動(dòng)件，及該與電磁脫口器的銜鐵連接的撞針，上述滑動(dòng)件可將熱脫扣器和電磁脫扣器的運(yùn)動(dòng)傳遞到開關(guān)鎖上導(dǎo)致脫扣，上述撞針在短路時(shí)會(huì)作用于接觸點(diǎn)的活動(dòng)觸頭導(dǎo)致斷開，其中，殼狀的殼體部件、滑動(dòng)件、撞針由塑料制成。至少滑動(dòng)件由輻射交聯(lián)熱塑性塑料制成，且其在輻射前已加入了交聯(lián)促進(jìn)劑作為添加劑。
文檔編號(hào)H01H71/12GK101268534SQ200680034122
公開日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2006年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月17日
發(fā)明者于爾根·霍夫曼, 帕特里克·克萊伊斯, 里夏德·黑克 申請(qǐng)人:Abb股份有限公司