用于制造电开关设备的方法和有增强气密性的电开关设备的制造方法
【专利摘要】本发明涉及制造低压或者中压电开关设备(10)的方法，该电开关设备(10)包含电部件(12)，电连接至该部件(12)的至少一个电连接器(16)和限定了容纳部件(12)的体积的外壳(18)，其中，连接器(16)包含穿过外壳(18)的主体(22)，该方法包含在形成于主体(22)壁部上的外围槽中安装密封件(30)的步骤和环绕连接器(16)主体(22)并且环绕密封件(30)注射塑料的步骤，注射步骤由以使密封件(30)在槽中弹性变形的压力注射塑料构成。本发明还涉及通过该方法获得的电开关设备。
【专利说明】
用于制造电开关设备的方法和有増强气密性的电开关设备
技术领域
[0001]本发明涉及低压或者中压电开关设备，其包含被制造用来完善其内部体积密封气密性的外壳。
[0002]本发明更具体地涉及包含导体的电开关设备，该导体部分被外壳材料覆盖，并且该导体的一部分与保护外壳相接触，并且该电开关设备还包含位于连接器与外壳之间的耐用密封装置。
【背景技术】
[0003]在低压或者中压电开关设备中，电部件，譬如，例如，真空断续器，或者任意其他开关设备，和由绝缘材料制成用于传递机械运动的连杆，安装在外壳中，该外壳被构成为密封气密的，特别是对于外部污染物是密封气密的。
[0004]开关设备包含导体，该导体使将开关设备电连接至开关设备希望与之相连接的电力装置成为可能。
[0005]每个导体部分由外壳覆盖，导体未覆盖的部分使将导体电连接至与其相关的另外的导体成为可能。
[0006]外壳包含覆盖导体一部分的部分;密封装置布置在外壳该部分与导体被覆盖的部分之间。
[0007]根据常规的实施例，外壳通过模制塑料制成，优选通过注射热塑性材料或者热固性材料制成。
[0008]外壳与导体之间的密封气密性一般在模制操作期间实施，并且需要使用另外的零件和部件，以及劳动。
[0009]同样地，在外壳以热固性材料制造的情况下，必须在模制操作之前在导体上实施表面处理，用来提高外壳与导体材料之间的粘性。
[0010]这些操作因此涉及开关设备制造时间的增加以及开关设备制造成本的增加。
[0011]本发明的目的是提出电开关设备，和用于制造该开关设备的方法，该电开关设备的导体与外壳之间的密封气密性得以增强，并且需要更少的步骤。
【发明内容】
[0012]本发明提出制造低压或者中压电开关设备的方法，该电开关设备包含电部件，电连接至该部件的至少一个电连接器和限定了容纳部件的体积的外壳，其中，连接器包含穿过外壳的主体，该方法包含在形成于主体壁部上的外围槽中安装密封的步骤和环绕连接器主体并且环绕密封注射塑料的步骤，
[0013]其特征在于，注射步骤由以使密封在槽中弹性变形的压力注射塑料构成。
[0014]在构成外壳的材料的压力作用下，密封的弹性变形使保障非常良好的密封气密性成为可能。此外，该变形维持到注射阶段完成的这一事实使不用实施在导体与外壳之间制造密封气密性任意特定步骤成为可能。
[0015]优选地，在安装密封的步骤完成时和在实施注射步骤之前，密封的一部分位于槽外。
[0016]优选地，在安装密封的步骤完成时和在实施注射步骤之前，在密封与槽之间存在空闲的体积。
[0017]本发明还提出低压或者中压电开关设备，其包含:
[0018]-电部件；
[0019]-主轴A的至少一个连接器，其电连接至该部件，并且其包含主体，在其主体外表面形成与主轴A共轴的外围槽；
[0020 ]-注射塑料材料制成的外壳，其界定了容纳该部件的体积，连接器的主体穿过该外壳；
[0021]-布置在形成于连接器中的外围槽中的密封，并且其被外壳覆盖，
[0022]其中，外壳包含套筒成型部，其包含内表面，该内包面朝向连接器主体的外壁，并且与连接器主体的外壁相接触，并且该内表面与密封接触，
[0023]其特征在于，套筒成型部在密封上施加在环形槽中压紧密封的力。
[0024]优选地，槽包含沿连接器的主轴A测得的尺寸小于密封的最大轴向尺寸的部分。
[0025]优选地，槽在槽出现在主体外壁的位置处包含开口，开口的长度，沿连接器的主轴A测得，小于槽部分最大轴向长度。
[0026]优选地，连接器包含唇部，其位于槽开口两侧中的一个和/或另一个中。
[0027]优选地，沿轴向平面穿过连接器主轴A的外围槽的部分具有选自矩形，环形的一部分，椭圆形，梯形或者六角形当中的形状。
[0028]优选地，连接器包含端部表面，其位于外壳的外部，并且连接器主体由两部分组成，其位于槽的轴向两侧，该主体在轴向上最靠近端部表面的部分的直径大于其它部分的直径。
[0029]连接器的端部表面使便于连接连接器至导体或者从导体分开连接器成为可能。夕卜壳主体的形状进一步使在套筒成型部外容易地移除连接器并且因此便于随后回收利用不同材料的部件成为可能。
[0030]优选地，密封的部分呈圆形或者环形或者四边形。
[0031]优选地，外围槽包含底面和两个横壁，其是凸形的，朝向槽的内部凹陷，并且环形密封是四叶形的密封。
【附图说明】
[0032]通过阅读以下的详细描述，本发明的其它特征和有益效果将变得显而易见，并为附图给出用于理解的附图标记，其中:
[0033]-图1是根据本发明的电开关设备的半剖面透视示意图；
[0034]-图2是更大比例的细节图，其示出了导体，其外围槽，和用于容纳于环形槽中的密封件；
[0035]-图3A至3H是示出了用于实施本发明的外围槽和密封件的不同实施例的视图。【具体实施方式】
[0036]图1示出了低压或者中压电开关设备10，其包含电部件12，譬如，例如，在本文中，真空断续器，连杆14，用于操控和致动部件12，和两个连接器16，用于将部件12的每个电极电连接至开关设备10想要安装的低压或者中压电流线路的导体。
[0037]开关设备10还包含外壳18，其限定了容纳部件12和操控连杆的体积20。
[0038]外壳18的内部体积20气密密封，用来防止来自外部的污染物扰乱部件12或者致动机构14的运行。
[0039]如能够从图2中看到的，每个连接器16包含沿其主轴A延伸的主体22，在本文中主轴A是水平的，但其可以具有任意其它的朝向。
[0040]此外，在本文中，主体22是圆柱旋转体。应当理解，本发明并不限于该实施例，并且主体的形状可以不同于所呈现的。例如，主体22能够具有任意其它的旋转或者横截形状，例如方的。
[0041]主体22的第一端部22A被形成为电连接至与其相关的部件12的电极，主体22的另外的端部22B形成为连接器16至电力线导体的连接。
[0042]在本文中，主体22的第二端部22B包含径向表面28，其包含连接至相关导体的机械连接装置。
[0043]因此，每个连接器16穿过外壳18。
[0044]为了确保外壳18的内部体积20的气密密封，密封装置布置在外壳18与连接器16之间。
[0045]外壳18包含套筒成型部24，其环绕连接器16的主体22。该套筒成型部24包含内表面26，其朝向主体22的外壁，并且与主体22的所述外壁相接触。
[0046]上述密封装置包含密封件30，其在本文中是O环密封，并且其布置在与其相关的外围槽32中。槽32形成在连接器16的主体22的外壁上。
[0047]此外，密封件30在套筒成型部24与槽32的底部之间被径向压制，用来确保其压制在套筒成型部的内表面26上。
[0048]外壳18通过注射热塑性材料制造为单片工件。
[0049]优选地，该热塑性材料为从以下的列表中选取的材料:聚乙烯PE，、高密度聚乙烯PE-HD，、聚乙二醇对苯二甲酸酯PET，、聚对苯二甲酸丁二酯PBT，、聚丙烯PP，、多硫化物PS，、聚酰胺PA，、半芳香聚酰胺PAHT，、聚邻苯二甲酰胺PPA，、聚丙烯酰胺PAA。
[0050]—旦注射，热塑性材料，处于塑性或者粘性状态，经受高压，用来获得制造外壳18所需的机械和电绝缘特性。
[0051]施加在处于塑性状态的该材料上的压力还用于引起密封件30的变形，在相关的槽32中压制/压碎后者。
[0052]因此，一旦完成外壳18的注射模制步骤，密封件30压紧在槽32中。密封件30的压服是其弹性形变，其允许密封件30以足够大的承载力压紧与其相关的套筒成型部24的内表面
26 ο
[0053]制造开关设备10的方法包含以下连续的步骤:
[0054]-在连接器16的相关槽32中安装每个密封件30的步骤；
[0055]-环绕连接器16和相关的密封件30注射模制外壳18的步骤；以及
[0056]-组装开关设备部件的步骤，S卩，尤其是，组装和连接部件12和可行地操纵连杆14。
[0057]注射模制外壳18的步骤在每个密封安装在相关的连接器16上以后实施。
[0058]这使得简便化安装密封成为可能，因为进入到槽32相对容易，相对于在外壳注射步骤之后进行安装的开关设备制造方法而言。
[0059]这还允许套筒成型部24覆盖连接器16主体22的外壁位于槽32两侧的部分。
[0060]同样地，热塑性材料的注射条件，尤其是，作为注射压力和热塑性材料冷却的结果，高压，使通过夹紧或者捆绑确保套筒成型部24与连接器16主体22的外壁良好接触成为可能。
[0061 ]如在先前陈述的，密封件30在外壳成型之后压紧在与其相关的槽32中。
[0062]密封件30的横截面因此变形，密封几乎填满所有的槽32。
[0063]图3A至3G示出了密封件30和与其相关的槽32的不同横截面，示出了本发明的典型实施例。
[0064]在槽32出现在主体22的外表面上的位置处，槽32包含开口34，其还包含抵住想要在径向支承的密封件30的底壁36，和轴向限定槽32的两侧侧壁38。
[0065]在本文中，底壁36是圆柱形。应该理解，底壁36可以具有任意其它的形状且尤其是中心位于连接器16主轴A上的任意其它旋转体形状。
[0066]根据槽32的第一方面，后者被形成用来在实施注射模制外壳18的步骤之前和期间将密封件30保持在其中合适的位置。
[0067]优选地，槽32包含沿连接器16的主轴A测得的尺寸小于密封件30的最大轴向尺寸的部分。
[0068]根据第一实施例，槽32减小了轴向尺寸的部分位于槽32的开口34处。槽32的开口34的边缘由唇部40的自由端形成，该唇部40位于槽32的横壁38的外径向端部。该唇部40的实例在图3A，3E和3F中呈现。
[0069]根据变形实施例，槽32包含单个唇部40，如能够从图3G中看到。
[0070]根据图3C中呈现的另一个实施例，槽32减小了轴向尺寸的部分是槽32的中间部分。根据该实施例，槽32的每个横壁38是凸形的，并且轴向地朝向槽32的内部凹陷。槽32的该形状尤其适用于所谓的四叶型密封件30，也就是说，密封件30具有四边形的部分，其带有凹陷部。
[0071]密封件30的每个叶部容纳在槽32的角中，并且径向的内叶部，其支承底壁36，被横壁38的凹陷部径向地保持。
[0072]槽32和密封件30的穿过主轴A位于轴向平面上的不同部分已经在图3A至3H中呈现。
[0073]根据图3A，3B和3H中呈现的实施例，槽32的部分主要呈环形，也就是说，横壁径向地朝向槽32的内部凹陷开口。
[0074]图3B的实施例在主体22的外表面的两个部分上不同于图3A中的实施例，其位于槽32的任一侧，具有不同的直径。优选地，更大直径的部分是最靠近主体22的第二端部22B。
[0075]根据图3H的实施例，槽的部分呈槽32开口34处中断的环形部的形式。
[0076]根据图3C的实施例，槽的部分如在先前所描述的，也就是说，槽32的每个横壁38呈凸形并且轴向地朝向槽32的内部凹陷。
[0077]根据图3D和3E中呈现的实施例，槽32的部分分别呈梯形和八角形。
[0078]根据图3D和3E中呈现的实施例，槽32的部分呈四边形，并且横壁38(图3G)或者两个横壁38(图3F)的外端部支承唇部40。
[0079]密封件30的部分进行适当地选择;例如在图3A，3B和3G中呈环形，在图3D，3E和3F中呈椭圆形，并且在图3C中总体呈“四叶形”。
[0080]同样地，根据图3H中呈现的实施例，密封件30的部分是环形的，并且与槽32的部分互补，使得在注射模制外壳18操作之前无游隙地容纳在槽32中。
[0081]能够理解的是，密封件30和槽32的部分通过展示的方式给出，且本发明并不仅限于这些实例。
[0082]根据密封装置的另外的方面，当密封件30安装在槽32中时，在注射模制外壳18操作之前，并且如能够在图3A至3G当中每个的中心制图中能够看到的，密封件30有游隙地容纳在槽32中。此外，一部分的密封件30位于槽32的外部。
[0083]根据变形实施例，当密封件30安装在槽32中时，在注射模制外壳18操作之前，密封件30无游隙地容纳在槽32中。
[0084]这使得在注射模制操作期间压紧已注射材料用来产生密封件30的弹性变形成为可能，迫使其压制，并且另外渗入至槽32中，如能够从图3A至3G当中每个的右手边制图看到的。
[0085]在模制操作之后，密封件30将具有恢复至其最初形状的趋势，并且因为套筒成型部24的存在阻止了其恢复，因此施加支承力抵住套筒成型部24的内表面26。
[0086]该制造电开关设备10的方法可以使在单次操作中环绕密封和连接器16包覆成型塑性材料，而不存在密封件30相对于连接器16移位的风险。
[0087 ]连接器16与外壳18之间的密封气密性得以提高。
[0088]此外，密封件30和引入密封件30的槽32的相应形状可以使在外壳18外部移除连接器16，而不存在外壳18材料损坏或者仍然连接至连接器16的风险。
[0089]最后，这些相应的形状让密封件30贯穿电开关设备10制造过程保持在连接器16上合适的位置，尤其不仅是在注射步骤期间，还包括开关设备10的使用期间。
【主权项】
1.制造低压或者中压电开关设备(10)的方法，该电开关设备(10)包含电部件(12)，电连接至该部件(12)的至少一个电连接器(16)和限定了容纳部件(12)的体积的外壳(18)，其中，连接器(16)包含穿过外壳(18)的主体(22)， 该方法包含在形成于主体(22)壁部中的外围槽(32)中安装密封件(30)的步骤和 环绕连接器(16)的主体(22)并且环绕密封件(30)注射塑性材料的步骤， 其特征在于，注射步骤包括以使密封件(30)在外围槽(32)中产生弹性变形的压力注射塑性材料。2.根据前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，在安装密封件(30)的步骤完成时和在实施注射步骤之前，密封件(30)的一部分位于槽(32)外部。3.根据前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，在安装密封件(30)的步骤完成时和在实施注射步骤之前，密封件(30)与槽(32)之间存在自由体积。4.低压或者中压电开关设备(10)，包含: _电部件(12)； -主轴A的至少一个连接器(16)，其电连接至该部件(12)，并且其包含主体(22)，在其外表面形成外围槽(32); -通过塑料材料注射而制成的外壳(18)，其限定容纳该部件(12)的体积(20)，连接器(16)的主体(22)穿过该外壳(18); -布置在形成于连接器(16)中的外围槽(32)中的密封件(30)，并且其被外壳(18)覆盖， 其中，外壳(18)包含套筒成型部(24)，其包含内表面(26)，该内表面(26)朝向连接器(16)主体(22)的外壁，并且与连接器(16)主体(22)的外壁相接触，并且该内表面与密封件(30)接触， 其特征在于，套筒成型部(24)在密封件(30)上施加在外围槽(32)中压制密封件(30)的力。5.根据前述权利要求任一项所述的电开关设备(10)，其特征在于，外围槽(32)包含沿连接器(16)的主轴(A)测得的尺寸小于密封件(30)的最大轴向尺寸的部分。6.根据前述权利要求任一项所述的电开关设备(10)，其特征在于，外围槽(32)在外围槽(32)出现在主体(22)外壁的位置处包含开口(34)，开口(34)的长度，沿连接器(16)的主轴A测得，小于环形槽(32)部分的最大轴向长度。7.根据权利要求5和6其中任一项所述的电开关设备(10)，其特征在于，连接器(16)包含唇部，其位于环形槽(32)的开口(34)两侧中的一个和/或另一个中。8.电开关设备(10)，其特征在于，沿穿过连接器(16)主轴A的轴向平面的外围槽(32)的部分具有选自矩形，环形的一部分，椭圆形，梯形或者六角形当中的形状。9.根据权利要求4至8其中任一项所述的电开关设备(10)，其特征在于，连接器(16)包含端部表面(28)，其位于外壳(18)的外部，并且连接器(16)主体(22)由两部分组成，其位于环形槽(32)的轴向两侧，该主体(22)在轴向上最靠近端部表面(28)的部分的直径大于其它部分的直径。10.根据权利要求4至9其中任一项所述的电开关设备(10)，其特征在于，密封件(30)的部分是圆形、环形或者四边形。11.根据权利要求4或5其中任一项所述的电开关设备(10)，其特征在于，外围槽(32)包含底面(36)和两个横壁(38)，其是凸形的，朝向环形槽(32)的内部凹陷，并且环形密封件(30)是四叶形的密封件(30)。
【文档编号】B29C45/14GK106079235SQ201610474381
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】F·贝拉尔登戈, J-F·托托里西
【申请人】施耐德电器工业公司