可根据不同操作配置安装的开关设备

本发明涉及一种开关设备，尤其是一种可根据不同操作配置安装的、 并优选用于低压电气系统的自动开关、隔离开关或接触器。

已知开关设备(诸如自动开关、隔离开关和接触器)(下文简称为开 关)包括：一个或更多个电极，每个电极与至少一个固定触点和至少一 个移动触点相关联，所述固定触点和所述移动触点可以彼此相互地连接 或分离。现有技术中，开关还包括：控制装置，允许移动触点移动从而 与相应的固定触点连接或分离。

现有技术中，开关一般包括附属设备，诸如保护设备(继电器)、切 断设备(切断继电器)、热传感器、磁传感器、伏安传感器和/或电流测量 传感器，为所述附属设备提供了相应的用户接口装置，以便允许例如标 度和/或操作条件的设置和/或与操作相关的数据和信息的读取。这些接口 装置可以包括用于观察关于所执行功能的信息的装置，诸如显示器。这 些显示器通常安装在开关前侧，且以多种不同的形式存在并执行输出和/ 或输入功能。

还已知开关通常安装在开关板中，开关板包括优选地在垂直或水平 方向延伸的母线或电极。根据母线垂直延伸还是水平延伸，希望开关可 以根据垂直或水平的配置来安装。

从实际观点看，已知几乎所有的MCCB(Molded Case Circuit Breaker，模制外壳断路器)被设计为根据这些配置中的任意一种来安装。 然而，最近在专利申请WO2006120142中描述的一种解决方案，还为较大 尺寸的设备诸如ACB(Air Circuit Breaker，空气断路器)引入了或以垂 直配置或以水平配置来安装的可能性。

各种附属设备通常装配在开关上，从而操作者可以用到开关前侧上 的用于输出和/或输入功能的相关显示器。在绝大多数情况下，只有一种 方法来装配相关显示器。因而，一旦已经安装了附属设备，对于用户就 建立了一种特定条件，该条件通常对应于以垂直配置安装了开关。明显 地，通过以水平配置安装开关，显示器上的各种消息和指令且总体而言 所有的输出和/或输入功能继续可用，但是要按照垂直观看方向以从上到 下或相反的位置来查看。

对于开关/附属设备的组合会出现相似的问题，在开关/附属设备的组 合中来自显示器的输出和/或输入功能是针对以水平配置的开关的特定安 装，实际上在这种情况下用于垂直配置也是不利的。

这就是说，在当前的现有技术中，当要求特定的垂直配置的开关按 照不同的配置例如按照水平配置而安装时，该开关例如会引起输出和/或 输入功能中不能避免的缺陷。

一些最近构思的开关(诸如在专利申请EP 1600993A1中描述的开 关)，已经引入了根据不同的角度(水平的或垂直的)来安装附属显示设 备的可能性，这允许用户通过改变显示器的安装角度来选择输出和/或输 入功能的正确观看方向。然而，仍然存在需要执行人工硬件操作的缺陷， 使得这种类型的解决方案成本较高，并存在不能正确操作系统的风险。 对于开关/附属设备系统上的人工操作的最明显的风险可以概括为：干扰 显示器电缆的功能的可能性；显示器的不恰当安装的可能性以及IP保护 等级可能下降；大量的移动部件以及耦合和封闭装置带来的高成本；部 件进行移动所带来的可能的磨损和劣化；等等。

因此，需要提供以下开关设备：其中用户接口装置以及输出和/或输 入功能的使用不是根据设备的水平或垂直安装配置而特定的，并且不需 要对硬件进行操作或动作。

基于这些考虑，本发明的主要目标是提供允许克服前述限制和缺陷的 开关设备。

在该目标范围内，本发明的一个目的是提供可根据不同配置(至少 水平的和垂直的)安装的开关设备，该开关设备具有用户接口装置，该 用户接口装置允许相对简单地执行与该开关设备的附属设备有关的输出 和/或输入功能。

本发明的另一个目的是提供可根据不同配置来安装的开关设备，该 开关设备具有与不同的可能安装配置有关的功能多样的接口装置，而不 需要对硬件进行对这些接口装置的可靠性和使用寿命有风险的操作。

本发明的又一目的是提供可根据不同配置来安装的开关设备，该开 关设备具有用户接口装置，该用户接口装置包括数量相对较少的容易装 配和功能可靠的元件。

本发明的再一个目的是提供可根据不同配置安装的开关设备，该设 备可靠性高，并能以具有竞争力的成本相对容易地生产。

通过用于低压电路的单极或多极开关设备实现了在下文中将更加清 楚的该目标以及这些和其它的目的，该设备包括：

外壳，至少包括一对可在第一连接位置和第二分离位置之间活动的 触点；

一个或更多个附属设备，用于控制和/或设置所述开关设备的操作； 以及，用户接口装置，能够执行与所述一个或更多个附属设备有关的输 出和/或输入功能。这些接口装置至少包括优选位于外壳上的固定位置的 显示器，该显示器根据观看方向示出与输出和/或输入功能有关的信息。

根据本发明的开关设备的特征在于，包括操作地连接到所述显示器 的用于选择观看方向的装置；这些选择装置允许选择显示器的观看方向。

选择装置的使用有利地允许选择最适合于用户设置该开关设备的接 口装置(具体而言是显示器)的观看方向。换句话说，这些装置允许选 择至少用于阅读该显示器的最方便的观看方向。可以看出，通过独立于 设备的外壳上的显示器的安装位置地实现了这一点，这与传统的开关设 备是不同的，换句话说，不用修改显示器的物理方向。

用于选择观看方向的装置可以无差别地直接由用户以人工模式来进 行管理(例如通过选择按钮、选择微型插入式开关、在显示器是触摸屏 的情况下通过来自显示器的输入信号、或者通过外部设备，例如无线类 型的外部设备)；或者可以自动地管理，例如通过安装配置的重力传感器 (针对开关设备的角度位置)。

通过描述根据本发明的开关设备的优选非排他实施例，本发明的进 一步的特性和优点将变得更加清楚，这些实施例在附图中以非限制性示 例的方式示出。其中：

图1是根据本发明的开关设备的前视图；

图2和2A分别是根据本发明的具有用于显示器的可移动保护外罩的 开关设备的前视图和透视图；

图3和4是关于根据本发明的开关设备的用户接口装置的可能实施例 的两个框图；

图5是相对于水平参考面(面LO)垂直安装的根据本发明的开关设备 的视图；

图6和7是相对于水平参考面(面LO)水平安装的图5的设备分别根据 开关设备的第一和第二侧面的视图；

图8是根据本发明的开关设备的视图，示出了选择装置的第一可能形 式；

图9是根据本发明的开关设备的视图，示出了选择装置的第二可能形 式；

图10和11是根据本发明的开关设备的两种不同安装配置的两个视图， 并示出了该设备的选择装置的第三可能形式；

图12是按照两种不同配置而安装的设置有根据本发明的两个开关设 备的开关板的视图。

参考前述附图，根据本发明的开关设备1包括：外壳，该外壳包括至 少一对触点，所述一对触点可在触点连接并且电路闭合的至少第一连接 位置与触点分离并且电路断开的第二分离位置之间活动。开关设备1包括 用于控制和/或设置操作的一个或更多个附属设备6，附属设备6例如可以 是保护继电器，热传感器、磁传感器、伏安传感器或电流测量传感器。 表述“附属设备”6一般指：用于控制、设置和校正开关设备1的操作或 者用于为开关设备1提供附加功能的、能够集成在开关设备1中的任意设 备。

开关设备1还包括执行关于附属设备6的输出和/或输入功能的用户接 口装置5。表述“输出功能”一般指：允许从附属设备6到用户的信息交 互的功能，而输入功能指：允许相反方向(即从用户到附属设备6)的信 息交互的功能。特别地，输入功能允许用户例如设置附属设备6的操作参 数，也就是配置这些设备的各种设置。接口装置5至少包括显示器10，用 于根据图中由标记为100的箭头所指示的观看方向和位置来观看与输出 和/或输入功能有关的信息。显示器10优选安装在所述外壳上的固定位置。

根据本发明的开关设备1的特征在于，包括操作地连接到显示器10的 用于选择观看方向和位置100的装置20。特别地，这些选择装置20允许根 据开关设备1的安装配置来选择对显示器10的观看方向和位置100。换句 话说，选择装置20允许用户变换观看方向或位置100，从而确定与开关设 备1的安装配置有关的最适合于用户的观看方向和位置。这种观看方向的 变换直接作用于显示器10，而不改变其相对于外壳的位置。

在此以及随后的更详细解释，选择装置20可以被人工操作或者可以 被自动操作，选择装置20例如包括传感器装置。在第一种情况下，观看 方向的选择是由用户通过人工操作选择器(例如硬件部件，诸如按钮或 插入式开关、或替代的无线部件)直接确定的。在第二种情况下，选择 是通过传感器装置(例如重力型或限位开关型)自动确定的，该传感器 装置识别开关设备1的安装配置，并通过下面描述的控制单元50，为显示 器10提供正确的观看方向100。

图1示出了根据本发明的开关设备1的可能实施例。如图所示，显示 器10位于外壳的前侧35上。显示器10可以是任何可用类型，例如带有集 成控制器的黑白显示器(见图4)，或没有控制器的TFT型显示器。同样， 显示器10的形状可以是与图1所示的矩形显示器完全不同的。参见图2和 2A，开关设备1优选地包括保护外罩88，它可移除地固定于外壳从而被设 置于显示器10的前面。

特别参见图3和4的框图，接口装置5包括显示器10的控制单元50，选 择装置20和附属设备6可操作地连接到该控制单元50。控制单元50优选地 至少包括设置有适当存储器55的微控制器。该微控制器根据选择装置20 生成的选择信号91来确定对显示器10的观看方向100。同时，该微控制器 基于与附属设备6有关的输出和/或输入功能来确定在显示器10上观看的 页面或屏幕的内容。

参见根据本发明的优选实施例的图4的示意图，接口装置5包括允许 前述输入功能被执行的输入装置40。这些输入装置40优选地根据已知的 触摸屏操作模式与显示器10集成在一起。或者，输入装置40可以包括一 个或更多个硬件部件，诸如位于显示器10附近的按钮面板或键盘。在另 一种可选方式中，输入装置可以包括远程控制系统或任何可用的无线通 信系统。

如上所述，显示器10的控制单元50实际上具有根据任意已知的电子 页面布局方法来处理要在显示器上观看的每个单独页面的功能。为此， 控制单元50包括第一计算机化单元51，第一计算机化单元51的功能是根 据选择装置20、键盘装置40发送的信号、和/与附属装置6发送/交互的信 号，来“构建”要观看的页面。特别地，该页面是通过页面描述符来构 建的，该页面描述符通过连接到第一单元51的第二计算机化单元52来生 成相关图像。第三计算机化单元53负责将由第二单元52构建的图像传输 到显示器10。换句话说，第三单元53在控制单元50和显示器10之间形成 了物理接口，将信息对象(诸如字母数字的字符或图形符号)适配于显 示器10的物理特性。

该第三计算机化单元53所实现的接口随显示器10的特性(诸如色彩、 B/W、每侧的像素数、是否存在集成控制器)而变化。例如，如果使用 了具有集成控制器57的带有像素阵列的黑白显示器，第三显示单元53的 任务是根据所需的相关协议(例如串行或并行)，为控制器57提供要观看 的像素。在这种情况下，假设控制器57是按照行和列来组织的，由第一 计算机化单元51所处理的数据被通过第二单元52适配于第三计算机化单 元53的技术要求。相反，如果使用了没有控制器的TFT显示器，第三计 算机化单元53的任务是通过协议(例如RGB三元组协议)为控制器提供 要观看的像素。

在图5中示出了根据相对于参考面LO而得出的垂直安装配置的开关 设备1。明显地，显示器10根据基本平行于参考面LO的方向100示出多条 信息行。

图6示出了根据不同的安装配置(更具体而言是根据水平配置)而安 装的图5的设备，从而第一侧61被用作安装支撑表面并基本平行于水平参 考面LO。明显地，选择装置20允许将观看方向100维持为基本平行于参 考面LO。可以看出，不用对外壳上的显示器10的物理位置作任何修改， 就能达到该条件。换句话说，观看方向100是直接在显示器10上改变的， 这保持了外壳上的同一安装配置。

图7再次示出了根据水平安装配置的图5的开关设备，但是与图6中示 出的位置相反，即相对于第一侧61的第二侧62被用作安装支撑表面，它 平行于水平参考面LO。可以看出，在图7的配置中，通过使用选择装置 20，在显示器10上观看的图像对于观察者来说与图6中的图像是一致的， 尽管开关设备1的安装配置是相反的。

如上所述，选择装置20可被人工操作，或者可替选地可由传感器装 置来代替，该传感器装置自动生成选择信号91，根据该选择信号91控制 单元50确定最适合的观看方向。图8和9示出了可能的人工操作的选择装 置20。更具体地，在图8中选择装置20包括选择按钮21，该按钮21当被用 户激活时，生成选择信号91(例如是脉冲信号)。根据一种可能的操作模 式，根据所述选择信号91，控制单元50在显示器10上确定观察方向100的 通常等于90度的角度改变。换句话说，每次选择按钮21被激活时，显示 器10上出现的图像旋转90度。

在图9所示的实施例中，选择装置20或者包括至少一个插入式开关型 的部件22。公知地，该部件是由封装在单独容器中的一组开关形成。一 旦被用户激活，这些开关生成用于显示器10的控制单元50的一个或更多 个选择信号91。

在图11和12所示的又一实施例中，选择装置20包括根据触摸屏操作模 式在显示器10上观看的一个或更多个选择图标23。这种方案是极其有利 的，因为它允许省略之前两种方案中提供的部件，简化了外壳的配置， 并且更一般地，简化了开关配置1的配置。

如上所述，人工操作的选择装置可以被传感器装置替代，所述传感 器装置例如是操作地连接到控制单元50以自动生成表征显示器10(或者 外壳)的方位的选择信号91的重力传感器或限位开关传感器。换句话说， 这些传感器装置通过识别显示器10的空间方位或者识别通常是一个整体 的开关设备1的方位，来确定开关设备1的安装配置。

图12是开关板4的视图，其特征在于，包括根据本发明的并根据不同 配置安装的第一和第二开关设备。如图所示，不管这些不同的安装配置 是什么，有利地通过使用根据本发明的选择装置，按同一方向来观看开 关设备的各个显示器的屏幕。

开关设备所采用的技术方案可以完全实现所设定的目标和目的。特 别地，选择装置的使用允许为开关设备针对所选安装配置来选择最适合 的观看方向。这种选择的发生无需改变显示器相对于外壳的方位，因此 从实际观点和从操作可靠性观点都具有显著的优点。

这种构思的开关设备易于进行多种修改和变形，且所有的修改和变 形全部落入本发明范围中；而且，所有的细节可以包括其它技术上等同 的细节。

在实际中，根据现有技术和需求，所使用的材料以及可能的尺 寸和形式可以是任意的。