Многопозиционный переключатель

 

Изобретение относится к электротехнике к многопозиционным переключателям и может найти применение в технике измерения линейных перемещений и углов поворота работающих механизмов. Существо изобретения заключается в том, что переключатель содержит магнитоуправляемые контакты (герконы), магнитную систему, включающую два магнитопровода, образующих два соосных зазора, и постоянный магнит в виде штока, размещенного в одном из зазоров магнитной системы с возможностью перемещения, держатель, в котором закреплен шток, регулятор зазора в виде пластины с клинообразным концом, установленный на штоке таким образом, что клинообразный конец пластины размещен в другом зазоре магнитной системы, причем регулятор зазора и держатель выполнены из немагнитного материала. 2 ил.

Изобретение относится к многопозиционным переключателям и может найти применение в технике измерения линейных перемещений и углов поворота работающих механизмов для преобразования дискретных сигналов в функции угла поворота или линейного перемещения.

Известно коммутационное устройство на магнитоуправляемых контактах (1), содержащее неподвижно установленный постоянный магнит, магнитоуправляемые контакты, закрепленные на упругих связях, выполненных в виде рычагов с возможностью перемещения относительно неподвижного магнита. К электрической цепи магнитоуправляемые контакты подключаются с помощью гибких проводников и упругих связей, вдоль которых расположены и электрические выводы контактов.

Для измерения линейных перемещений или углов поворота механизмов это устройство может быть использовано лишь при введении в него дополнительной механической связи (кулачкового механизма), что создает в узлах устройства дополнительное трение, усложнит его и значительно снизит надежность.

По совокупности существенных признаков заявляемый переключатель наиболее близок к коммутатору с избирательным переключением магнитоуправляемых контактов (МК) прототип (2).

Коммутатор содержит магнитоуправляемые контакты, магнитную систему, содержащую два постоянных магнита, образующих два соосных зазора, шток, размещенный в одном из зазоров, держатель штока в виде каретки-втулки и магнитный шунт, прикрепленный к нижней поверхности штока, перемещаемый вместе со штоком в вертикальном направлении.

Для перемещения магнитного шунта вдоль рядов МК каретка-втулка имеет возможность перемещения в направляющих. Все перемещения магнитного шунта осуществляются вручную, что исключает использование этого коммутатора для автоматического измерения линейных перемещений или углов поворота без применения дополнительных сложных механических устройств.

Величина зазора в зависимости от положения магнитного шунта не изменяется. Сам магнитный шунт относительно одной позиции СК может находиться лишь в двух положениях: вне зазора и в зазоре.

В положении, когда магнитный шунт поднят вверх и находится вне зазора, нижние полюса магнитов полностью открыты, и их магнитный поток, проходя через МК, замыкает их.

В положении, когда магнитный шунт опущен вниз и занимает место в зазоре между нижними полюсами магнитов, замыкая из поток через себя, МК размыкается.

Таким образом, магнитный шунт в описанном коммутаторе выполняет функцию выключателя, а не регулятора.

Выполнение коммутатора с магнитным шунтом, подвижным в вертикальном и горизонтальном направлениях, не избавляет это устройство от недостатков, присущих известным устройствам: необходимости подбора магнитов и герконов, возможности срабатывания соседних герконов при сильном магните и несрабатывания нужного геркона при слабом магните.

Задачей изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности и точности переключателя.

Для выполнения поставленной задачи многопозиционный переключатель, содержащий магнитоуправляемые контакты, держатель со штоком, магнитную систему с двумя соосными зазорами, включающую в себя постоянный магнит, причем в одном из зазоров магнитной системы с возможностью перемещения размещен шток, снабжен регулятором зазора, выполненным в виде пластины с клинообразным концом, магнитная система снабжена двумя магнитопроводами, образующими упомянутые соосные зазоры, шток выполнен в виде постоянного магнита, а регулятор зазора установлен на штоке таким образом, что клинообразный конец пластины регулятора зазора размещен в другом зазоре магнитной системы, причем регулятор зазора и держатель выполнены из немагнитного материала.

В заявляемом переключателе величина зазора регулируется.

Увеличение или уменьшение зазора осуществляется в зависимости от силы магнита и набора геркона, установленных в каждом конкретном переключателе.

Изменение величины зазора достигается путем механического раздвигания (сдвигания) полуколец магнитопровода клинообразным концом немагнитной пластины. Пластина закреплена на штоке, функцию которого выполняет постоянный магнит, установленный внутри немагнитного держателя. Концы магнитопровода, взаимодействующие с постоянным магнитом, зафиксированы в стенке этого держателя.

На фиг. 1 изображен общий вид предложенного переключателя; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1.

Многопозиционный переключатель содержит магнитоуправляемые контакты (герконы) 1, расположенные друг от друга на расстоянии l, магнитопровод 2, состоящий из двух полуколец, разделенных между собой соосными зазорами 3,4, регулятор зазора, выполненный в виде пластины 5 с клинообразным концом, размещенным в зазоре 3, постоянный магнит 6, установленный в зазоре 4 магнитопровода 2, держатель 7 и винт 8 с гайкой 9. Концы магнитопровода 2 обращены к постоянному магниту 6 и закреплены в стенке держателя 7, внутри которого расположены магнит 6, соединенный с ним конец пластины 5 и винт 8. Для размещения гайки 9 и удобства работы с винтом в держателе 7 выполнен паз 10. Пластина 5, держатель 7 и винт 8 с гайкой 9 выполнены из немагнитного материала.

Магнитопровод 2 с двумя соосными зазорами 3 и 4 и постоянный магнит 6 образуют магнитную систему 11.

Переключатель работает следующим образом.

При перемещении держателя 7 вместе с ним вдоль герконов 1 перемещается и магнитопровод 2, в зазоре 3 которого сконцентрировано магнитное поле постоянного магнита 6. В момент вхождения одного из герконов 1 в магнитное поле происходит его срабатывание. При дальнейшем движении держателя 7 и магнитопровода 2 в зазоре 3 геркон 1 выходит из зоны магнитного поля и происходит его отпускание. Расстояние, пройденное клинообразным концом пластины 5, расположенным в зазоре 3, при движении держателя 7 в одну сторону с момента срабатывания геркона 1 до его отпускания, является зоной позиционирования переключателя "К".

Увеличение или уменьшение зазора 3 осуществляется путем перемещения в нем вверх-вниз клинообразного конца пластины 5 при воздействии на постоянный магнит 6 винта 8 вращением гайки 9.

При уменьшении зазора 3 большинство магнитных силовых линий замыкаются внутри зазора.

Магнитное поле, взаимодействующее с герконом, также уменьшается, поэтому уменьшается и зона позиционирования.

При увеличении зазора 3 большее количество силовых линий будут замыкаться вне зазора. Магнитное поле, взаимодействующее с герконом, а также зона позиционирования при этом увеличиваются.

Оптимальная зона позиционирования меньше расстояния l между герконами в 3 4 раза.

Таким образом, предложенный переключатель позволяет просто и быстро осуществлять корректировку величины зазора и тем самым выбор оптимальной зоны позиционирования в зависимости от характеристик магнита (его силы), геркона (его чувствительности) и расстояния l между герконами. Выбор оптимальной зоны позиционирования, в свою очередь, позволяет с высокой надежностью и точностью измерять линейные и угловые перемещения механизмов без специального подбора магнитов и герконов.

Формула изобретения

Многопозиционный переключатель, содержащий магнитоуправляемые контакты, держатель со штоком, магнитную систему с двумя соосными зазорами, включающую в себя постоянный магнит, причем в одном из зазоров магнитной системы с возможностью перемещения размещен шток, отличающийся тем, что шток снабжен регулятором зазора, выполненным в виде пластины с клинообразным концом, магнитная система снабжена двумя магнитопроводами, образующими упомянутые соосные зазоры, шток выполнен в виде постоянного магнита, а регулятор зазора размещен в другом зазоре магнитной системы, причем регулятор зазора и держатель выполнен из немагнитного материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2