Электромеханическое реле времени

 

Использование: в области электротехники, в устройствах выдержки времени, предназначено для использования в бытовых электротехнических аппаратах, например электронагревательных приборах, электротостерах, печах СВЧ . Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит размещенный на нижней и верхней платах часовой механизм с центральной осью, проходящей через эти платы, в которой выполнено поперечное отверстие, предназначенное для размещения в нем штифта со шляпкой, расположенной в цилиндрической расточке двухступенчатого кулачка, на рабочих цилиндрических поверхностях которого выполнены пазы со скошенными стенками, и закрепленные на изоляционной плате подвижные пластины, которые вместе с кулачком входят в состав контактного средства. При этом свободный конец штифта выходит из цилиндрической расточки кулачка через продольный щелевой паз таким образом, что имеет возможность контактировать с расположенным на верхней плате часового механизма ограничителем углового перемещения центральной оси. Особенностью предлагаемой конструкции является также то, что указанный щелевой паз расположен между двумя касательными к окружности с центром на осевой линии кулачка, диаметром равным диаметру штифта, а угол между этими касательными выбирается равным от 1 до 3 значений угла, образованного лучами, проходящими через осевую линию кулачка и крайние точки скосов пазов со скошенными стенками. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, точнее к устройствам выдержки времени, и предназначено для использования в бытовых электрических аппаратах, например электронагревательных приборах, электротостерах, печах СВЧ, утюгах.

Известно устройство часов процедурных [1] включающее механизм выдержки времени с контактным выходом, в котором кулачок, выполняющий функцию ограничения хода часового механизма, расположен на лысках оси последнего.

Однако названное устройство из-за расположения кулачка на лысках оси часового механизма допускает большие угловые смещения кулачка в пределах допуска и поэтому характеризуется невысокой точностью установки выдержки времени.

Известны также реле времени [1] содержащие часовой механизм и контактное устройство, состоящее из платы, размещенного на оси часового механизма кулачка и одной пары контактов.

Недостатки указанной конструкции аналогичны недостаткам предыдущего устройства, что обусловлено их похожим конструктивным выполнением.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому объекту является реле времени [2] Известная конструкция содержит часовой механизм, контактное средство, нижнюю и верхнюю платы, центральную ось и ограничитель углового перемещения. Часовой механизм расположен на центральной оси, проходящей через нижнюю и верхнюю платы, причем в указанной центральной оси выполнено поперечное отверстие, в котором расположен штифт. Контактное средство состоит из кулачка с центральным отверстием, на рабочей цилиндрической поверхности которого выполнен паз со скошенными стенками, и контактной пары, состоящей из подвижного и неподвижного контактов. Указанный кулачок размещен на центральной оси, а контактная пара на изоляционной плате.

Недостатком этого устройства является малая точность установки времени его работы, что обусловлено неполным использованием боковой поверхности кулачка из-за ограничения углового перемещения кулачка, определяемого углом между крайними положениями, которые может занимать в пространстве выступ кулачка.

Целью изобретения является повышение точности установки требуемой выдержки времени.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее часовой механизм, контактное средство, нижнюю и верхнюю платы, центральную ось и ограничитель углового перемещения, часовой механизм расположен на центральной оси, проходящей через нижнюю и верхнюю платы, причем в указанной центральной оси выполнено поперечное отверстие, в котором расположен штифт, контактное средство состоит из кулачка с центральным отверстием, на рабочей цилиндрической поверхности которого выполнен паз со скошенными стенками, и контактной пары, состоящей из подвижного и неподвижного контактов, указанный кулачок размещен на центральной оси, а контактная пара расположена на изоляционной плате, дополнительно оно снабжено второй аналогичной контактной парой, в качестве штифта использован штифт со шляпкой, кулачок выполнен двухступенчатым с цилиндрической расточкой и продольным щелевым пазом, ширина которого определяется как расстояние между двумя касательными к окружности, центр которой находится на центральной оси, а диаметр равен диаметру штифтов и угол между указанными касательными равен от 1 до 3 значений угла, образованного лучами, проходящими через центральную ось и крайними точками пазов со скошенными стенками, и размещен на верхней плате, поперечное отверстие в центральной оси выполнено таким образом, что указанный штифт расположен в продольном щелевом пазу кулачка, шляпка штифта расположена в цилиндрической расточке кулачка, а ограничитель углового перемещения расположен на верхней плате часового механизма с возможностью взаимодействия со штифтом, причем подвижный контакт правой контактной пары расположен на ступени большого диаметра кулачка, а подвижный контакт второй контактной пары расположен на ступени меньшего диаметра кулачка.

Такое конструктивное выполнение устройства позволяет повысить точность задаваемой выдержки времени за счет более полного использования длины рабочих поверхностей кулачка. Следовательно, предлагаемое устройство соответствует критерию "Положительный эффект".

В то же время отличительные признаки данной конструкции с заявленными свойствами в научно-технической литературе авторами не обнаружены.

Это подтверждает соответствие предложенного устройства критеpия "Новизна" и "Существенные отличия".

На фиг. 1 приведен продольный разрез реле; на фиг. 2 поперечный разрез.

Устройство имеет часовой механизм 1, колпак 2 винт 3, изоляционная плата 4, центральная ось 5 часового механизма 1, кулачок 1, верхняя плата 7 часового механизма 1, нижняя плата 8 часового механизма 1, выходной вал 9, пружина 10 часового механизма 1, подвижные контакты 12, пазы со скошенными стенками 18 кулачка 6, скосы 13 пазов 1,8; цилиндрическая расточка 14 кулачка 6, продольный щелевой паз 15 кулачка 6, штифт со шляпкой 16, поперечное отверстие 17 центральной оси 5 часового механизма 1, ограничитель 19 углового перемещения центральной оси 5, угол 20 перемещения штифта со шляпкой 16 в продольном щелевом пазу 15, угол 21 между крайними точками скосов 13 кулачка 6, угол 22 равный 180^oС между скосами пазов 18, расположенными на большом и малом диаметрах кулачка 6.

При этом часовой механизм 1 расположен в колпачке 2 и снизу прикреплен к нему с помощью винтов 3. Имеющая поперечное отверстие 17 центральная ось 5 часового механизма 1, расположенная между нижней и верхней платами (7, 8) часового механизма 1. Контактное устройство состоит из двухступенчатого кулачка 6, взаимодействующего после установки своими рабочими цилиндрическими поверхностями, имеющими паз со скошенными стенками 18, с неподвижными и подвижными контактами 11, 12, закрепленными на изоляционной плате 4. В поперечное отверстие 17 центральной оси 5 введен штифт со шляпкой 16, который расположен в выполненном в кулачке 6 фигурном пазу, состоящем из цилиндрической расточки 14 с фиксированием в ней в поперечном направлении между боковой поверхностью расточки 14 и центральной осью 5, шляпки штифта 16, и продольного щелевого паза 15, заключенного между двух лучей, проходящих касательно к окружности с центром на оси кулачка и с диаметром, равным диаметру штифта 16, и с углом 20, равным 1.3 значениям угла 21, образованного лучами, проходящими через центр кулачка 6 и крайние точки скосов 13 пазов 18, причем свободный конец штифта со шляпкой 16 проходит через продольный щелевой паз 15 и контактирует с установленным на верхней плате 7 ограничителем 19 углового перемещения центральной оси 5 часового механизма 1.

Предлагаемое реле времени функционирует следующим образом. Установку необходимого временного промежутка производят поворотом выходного вала 9, неподвижно скрепленного с центральной осью 5 при помощи ручки (не показана), по часовой стрелке до совмещения с требуемой риской шкалы. При этом производится заводка пружины 10 часового механизма 1 и одновременно с центральной осью 5 перемещается штифт со шляпкой 16, вставленный в поперечное отверстие 17, поворачивающейся центральной оси 5, выбирая люфт в продольном щелевом пазе 15, определяемый углом 20 равным 1.3 угла 21, выбираемого исходя из конструктивных соображений мгновенности размыкания контактов.

При угле 20 меньше угла 21 полная величина зазора между контактами при их размыкании будет обеспечиваться с задержкой, что приведет к подгоранию и быстрому износу контактов 11, 12, а при угле 20 больше 3 углов 21 ухудшаются эксплуатационные характеристики реле времени из-за возникающей необходимости сначала выборки заданного люфта, а затем возврата ручки в обратном направлении на малых временных установках.

Далее поворачивается кулачок 6, в результате чего подвижные контакты 12 перемещаются из пазов 18 на наружные поверхности двухступенчатого кулачка 6 и замыкает обе ветви электрической цепи. При работе часового механизма 1 выбирается люфт продольного щелевого паза 15 в другую сторону. После обработки часовым механизмом 1 заданного времени центральная ось 5 с кулачком 6 возвращаются в исходное положение. При этом подвижные контакты 12 попадают в пазы 18, расположенные под углом 22, размыкая одновременно обе ветви электрической цепи, а кулачок 6 за счет люфта продольного щелевого паза 15 относительно штифта со шляпкой 16 перебросится в другое положение. После этого часовой механизм 1 работает до упора штифта со шляпкой 16 в ограничитель 19 углового перемещения центральной оси 5 часового механизма 1. Цикл закончен.

Выполнение центральной оси 5 с поперечным отверстием 17, в которое вставлен штифт со шляпкой 16, размещенный в выполненном в кулачке 6 фигурном пазу, состоящем из цилиндрической расточки с фиксированием в ней в поперечном направлении между поверхностью расточки и центральной осью 5 шляпки штифта 16, и продольного щелевого паза 15, заключенного между двух лучей, проходящих касательно к окружности с центром на оси кулачка 6 и с диаметром, равным диаметру штифта 16, и углом 20, равным 1.3 значения угла 21, образованного лучами, проходящими через центр кулачка 6 и крайние точки пазов 18, причем свободный конец штифта со шляпкой 16 проходит через продольный щелевой паз 15 и контактирует с установленным на верхней плате 7 ограничителем 19 углового перемещения центральной оси 5 часового механизма 1 позволяет повысить точность установки требуемой выдержки времени.

Формула изобретения

Электромеханическое реле времени, содержащее часовой механизм, контактное средство, нижнюю и верхнюю платы, центральную ось и ограничитель углового перемещения, часовой механизм расположен на центральной оси, проходящей через нижнюю и верхнюю платы, причем в центральной оси выполнено поперечное отверстие, в котором расположен штифт, контактное средство состоит из кулачка с центральным отверстием, на рабочей цилиндрической поверхности которого выполнен паз со скошенными стенкам, и контактной пары, состоящей из подвижного и неподвижного контактов, размещенных на изоляционной плате, отличающееся тем, что оно снабжено второй аналогичной контактной парой, в качестве штифта использован штифт с шляпкой, кулачок выполнен двухступенчатым с цилиндрической расточкой и продольным щелевым пазом, ширина продольного щелевого паза кулачка определяется как расстояние между двумя касательными к окружности, центр которой находится на центральной оси, а диаметр равен диаметру штифта и угол между указанными касательными равен 1 3 значениям угла, образованного лучами, проходящими через центральную ось и крайними точками пазов со скошенными стенками, и размещен на верхней плате, поперечное отверстие в центральной оси выполнено таким, что штифт расположен в продольном щелевом пазу кулачка, шляпка штифта расположена в цилиндрической расточке кулачка, а ограничитель углового перемещения на верхней плате с возможностью взаимодействия с штифтом, причем подвижный контакт первой контактной пары расположен на ступени большего диаметра кулачка, а подвижный контакт второй контактной пары на ступени меньшего диаметра кулачка.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2