Переключающее устройство с управляемой блокировкой включения

 

Переключающее устройство с блокировкой несанкционированного включения относится к электротехнике, в частности к переключателям, и предназначено для управления переключением электрических цепей. Предложенное переключающее устройство позволяет осуществить блокировку несанкционированного включения контактной системы и защиту от повторного включения переключающего устройства. Для этого переключающее устройство, содержащее корпус с установленной в нем контактной системой, контакты которой соединены с выходным разъемом, закрепленным в корпусе, шток включателя, установленный в направляющих и снабженный ограничителем перемещения, подпружиненный возвратной пружиной, ролик, установленный в нижней части штока включателя и перемещающийся по наклонной плоскости кулачковой пластины, снабжено блоком кулачков, блокиратором, управляющим элементом и индикатором, причем блокиратор выполнен в виде эксцентрика со шлицем, взаимодействующего с торцом взводящего стержня, приводящего в движение толкатель, который переводит кулачки кулачковой системы в положение размещения включения контактной системы, которая отражается индикатором. 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к переключателям, и предназначено для управления электрическими цепями с блокировкой несанкционированного включения.

Известно переключающее устройство, содержащее установленную в корпусе переключателя контактную систему, представляющую собой соединенные с коваровыми выводами неподвижные контакты, подвижные контакты, перемещаемые толкателями и установленные на концах контактных пружин, соединенных с другими коваровыми выводами, причем толкатели управляются штоком включения, а коваровые выводы запаяны в стеклянную панель, установленную внутри герметичного корпуса, снабженного герметичными панелями (см. , например, М. И. Витенберг. Расчет электромагнитных реле для аппаратуры автоматики и связи. - М. -Л. : Энергия, 1966, рис. 1-11, Реле электромагнитное РЭС-8).

Известное переключающее устройство обеспечивает надежное переключение электрических цепей по команде штока включения, но в нем не предусмотрена блокировка повторного включения.

За прототип выбрано переключающее устройство (см. , например, заявку Японии 62-2415, кл. Н 01 Н 3/20, опубликованную 20.01.87 г. ), содержащее рычаг, который включает и отключает разъединитель, связанный с электрическими цепями, ролик, установленный на рычаге, кулачковую пластину с направляющим вырезом, в котором перемещается ролик, и блокирующий элемент, благодаря которому включение и отключение переключателя происходит через определенный промежуток времени после включения разъединителя.

Прототип осуществляет временное блокирование включения электрических цепей, но не решает задачи блокировки включения электрических цепей при отсутствии разрешения на включение.

Предложенное изобретение направлено на решение указанной задачи.

Для этого в переключающее устройство с управляемой блокировкой включения, содержащее корпус с установленной в нем контактной системой, контакты которой соединены с изолированными контактами закрепленных в корпусе выводных колодок, подвижные контакты контактной системы выполнены в виде плоских пружин с присоединенными контактами, взаимодействующими с толкателями размыкания, подпружиненный шток включателя, установленный в направляющих с возможностью возвратно-поступательного перемещения, ролик, установленный на штоке включателя, и блокиратор, введены блок кулачков с индикатором, управляющий подпружиненный шток и сильфоны, причем блокиратор выполнен в виде эксцентрика со шлицем, взаимодействующего эксцентричной частью с торцом взводящего стержня, установленного с возможностью осевого перемещения в направляющих корпуса и снабженного взводящим подпружиненным размыкателем с зубом, блок кулачков состоит из основания, закрепленного в корпусе, установленных на основании с возможностью поворота вокруг оси исполнительного кулачка с четырьмя плоскими гранями, взаимоперпендикулярные грани которого разноудалены от оси вращения, взводящего и отключающего кулачков с двумя зубьями на каждом кулачке, расположенными диаметрально противоположно на взаимоперпендикулярных гранях взводящего и отключающего кулачков, при этом наружная часть каждого зуба совпадает с наружной плоскостью кулачка, фиксирующего кулачка с четырьмя плоскими гранями, перпендикулярными друг другу, пружинного фиксатора, взаимодействующего поочередно с гранями фиксирующего кулачка, индикатор расположен на оси блока кулачков и снабжен двумя диаметрально расположенными метками, шток включателя снабжен подпружиненной управляющей кнопкой, ролик штока включателя взаимодействует со скощенной гранью на торце управляющего подпружиненного штока, размещенного в направляющих и взаимодействующего с отключающим подпружиненным размыкателем с зубом в направлении отвода его от блока кулачков, толкатели замыкания установлены на блоке толкателей, снабженном ступенчатым зубом, поверхность одной ступени которого взаимодействует с более удаленным от оси вращения плечом исполнительного кулачка, а поверхность другой ступени зуба расположена с зазором от наружной грани отключающего подпружиненного размыкателя с зубом, взаимодействующего с внутренней поверхностью отключающего кулачка, ось блока толкателей перпендикулярна оси блока кулачков и подпружинена в направлении перемещения к блоку кулачков, а сильфоны установлены между взводящим стержнем и корпусом и управляющим подпружиненным штоком и корпусом.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид переключающего устройства с управляемой блокировкой включения, на фиг. 2 изображено переключающее устройство в включенном, а на фиг. 3 - в заблокированном состоянии.

Переключающее устройство с управляемой блокировкой включения (см. фиг. 1) содержит корпус 1, контактную систему 2, толкатели 3 контактной системы, управляющий элемент 4, пружину 5, шток 6 включателя с упорами 7, подпружиненные пружинами 8, ролик 9, установленный в нижней части штока 6 включателя, кулачковая пластина 10 со скошенной гранью, взаимодействующей с роликом 9, крепящий стержень 11, пружина 12, установленная на крепящем стержне 11 в сильфоне 13, блок кулачков 14, закрепленный в корпусе 1 на оси 15, толкатель 16 включателя, соединенный с крепящим стержнем 11 кулачковой пластины 10 с помощью рычага 17, на толкателе 16 включателя выполнен зуб 18, в который упирается пружина 19, толкатель 20 блокиратора с выполненным на нем зубом 21, в который упирается пружина 22, толкатель 20 блокиратора соединен рычагом 23 с взводящим стержнем 24 блокиратора, который закреплен в корпусе 1 через сильфон 25 и подпружинен пружиной 26, блокиратор выполнен в виде эксцентрика 27 со шлицем 28, закрепленным в направляющих 29 с возможностью поворота на 360^o.

Контактная система 2 состоит из неподвижных контактов 30, соединенных с коваровыми выводами 31, и подвижных контактов 32, установленных на пружинных пластинах 33, соединенных с коваровыми выводами 31, которые установлены в стеклянной панели 34 внутри корпуса 1 и соединены с токопроводящими штырями 35, выходящими за пределы корпуса 1 переключающего устройства. Пружинные пластины 33 управляются толкателями 3, установленными на управляющем элементе 4, подпружиненном пружиной 5, действующей в направлении отвода толкателей 3 от соприкосновения с пружинами 33.

Блок кулачков 14 состоит из трех кулачков: взводящего 36, отключающего 37, исполнительного 38, расположенных на оси 15, установленной в опоре 39, с возможностью поворота вокруг оси 15, и фиксирующего кулачка 40 с четным количеством граней. На кулачках 36 и 37 выполнены зубья 41 и 42 соответственно, количество которых на каждом из кулачков вдвое меньше, чем число граней на фиксирующем кулачке 40. Исполнительный кулачок 38 имеет число граней, равное числу граней фиксирующего кулачка 40, и имеет форму прямоугольника, на наиболее удаленную от оси вращения грань которого опирается первый зуб 43 управляющего элемента 4, второй зуб 44 которого соприкасается с плоскостью толкателя 16, противоположной плоскостью соприкасающегося с плоскостью кулачка 37 с возможностью взаимодействия с его зубом 42.

Положение кулачков 36, 37, 38 и 40 индицируется индикатором 45.

Блокиратор содержит стержень 24, подпружиненный пружиной 26 и сильфоном 25 и соединенный рычагом 23 с толкателем 20, подпружиненным пружиной 22, расположенной между зубом 21 и поверхностью рычага 23, и установленным с возможностью взаимодействия с взводящим кулачком 36. Стержень 24 соприкасается с поверхностью эксцентрика 27 со шлицем 28, через который вручную с помощью отвертки производится перевод блокиратора в состояние разрешения включения контактной системы 2, которое отражается индикатором 45.

Включатель состоит из штока 6, снабженного перекладиной 7 и отжимаемого возвратными пружинами 8. В нижней части штока 6 установлен ролик 9, взаимодействующий с кулачковой пластиной 10, расположенной на крепящем стержне 11, подпружиненном пружиной 12 и сильфоном 13, и управляющим толкателем 16 через рычаг 17.

Переключающее устройство с управляемой блокировкой включения имеет четыре устойчивых состояний: Первое - блокиратор 27 находится в положении запрета включения контактной системы 2, шток включателя 6 - в положении "Выключено", контакты контактной системы 2 разомкнуты.

Второе - блокиратор 27 находится в положении запрета включения контактной системы 2, шток включателя 6 переведен в положение "Включено", контакты контактной системы 2 разомкнуты.

Третье - блокиратор 27 переведен в положение разрешения включения контактной системы 2, шток включателя 6 находится в положении "Выключено", контакты контактной системы 2 разомкнуты.

Четвертое - блокиратор 27 остается в положении разрешения включения контактной системы 2, шток включателя 6 переведен в положение "Включено", контакты контактной системы 2 переходят в замкнутое состояние.

Работает устройство следующим образом.

Для включения переключающего устройства необходимо перевести блокиратор в состояние разрешения включения контактной системы 2, поворачивая эксцентрик 27 с помощью отвертки, взаимодействующей со шлицем 28, на угол 360^o в направлении стрелки на индикаторе. Эксцентрик 27 перемещает стержень 24, который при обратном ходе через рычаг 23 приводит в движение толкатель 20, который разворачивает кулачки 40 и 36 в положение разрешения включения контактной системы 2. Это положение отражается индикатором 45. Для срабатывания контактной системы 2 шток 6 включателя переводится в положение "Включено", при этом крепящий стержень 11 и рычаг 17 передают команду на замыкание контактов контактной системы 2 на толкатель 16 включателя, который, перемещаясь по грани кулачка 37, воздействует на зуб 44, который через зуб 43 воздействует на грань кулачка 38. Толкатели 3 отходят от пружинных пластин 33, и контакты контактной системы 2 замыкаются.

Переключающее устройство переходит в четвертое состояние.

Если при нахождении переключающего устройства в четвертом состоянии перевести шток включателя 6 в положение "Выключено", то под действием пружин 12 крепящий стержень 11 через рычаг 17 переместит толкатель 16, который своим зубом повернет кулачок 37. В результате чего зуб 43 соприкоснется с наиболее удаленной от оси гранью кулачка 38 и повернет управляющий элемент 4 в положение, при котором контакты контактной системы 2 разомкнутся, а переключающее устройство перейдет в первое устойчивое состояние запрета включения контактов контактной системы 2.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет осуществлять блокировку несанкционированного включения переключающего устройства и защиту от повторного включения переключающего устройства без проведения подготовительной операции по переводу его в состояние разрешения включения контактной системы.

Формула изобретения

Переключающее устройство с управляемой блокировкой включения, содержащее корпус с установленной в нем контактной системой, контакты которой соединены с изолированными контактами закрепленных в корпусе выводных колодок, подвижные контакты контактной системы выполнены в виде плоских пружин с присоединенными контактами, взаимодействующими с толкателями размыкания, подпружиненный шток включателя, установленный в направляющих с возможностью возвратно-поступательного перемещения, ролик, установленный на штоке включателя, и блокиратор, отличающееся тем, что в него введены блок кулачков с индикатором, управляющий подпружиненный шток и сильфоны, причем блокиратор выполнен в виде эксцентрика со шлицем, взаимодействующего эксцентричной частью с торцом взводящего стержня, установленного с возможностью осевого перемещения в направляющих корпуса и снабженного взводящим подпружиненным размыкателем с зубом, блок кулачков состоит из основания, закрепленного в корпусе устройства, установленных на нем с возможностью поворота вокруг оси исполнительного кулачка с четырьмя плоскими гранями, взаимоперпендикулярные грани которого разноудалены от оси вращения, взводящего и отключающего кулачков с двумя зубьями на каждом кулачке, расположенными диаметрально противоположно на взаимоперпендикулярных гранях взводящего и отключающего кулачков, при этом наружная часть каждого зуба совпадает с наружной плоскостью кулачка, фиксирующего кулачка с четырьмя плоскими гранями, перпендикулярными друг другу, пружинного фиксатора, взаимодействующего поочередно с гранями фиксирующего кулачка, индикатор расположен на оси блока кулачков и снабжен двумя диаметрально расположенными метками, шток включателя снабжен подпружиненной управляющей кнопкой, ролик штока включателя взаимодействует со скошенной гранью на торце управляющего подпружиненного штока, размещенного в направляющих и взаимодействующего с отключающим подпружиненным размыкателем с зубом в направлении отвода его от блока кулачков, толкатели замыкания установлены на блоке толкателей, снабженном ступенчатым зубом, поверхность одной ступени которого взаимодействует с более удаленным от оси вращения плечом исполнительного кулачка, а поверхность другой ступени зуба расположена с зазором от наружной грани отключающего подпружиненного размыкателя с зубом, взаимодействующего с внутренней поверхностью отключающего кулачка, ось блока толкателей перпендикулярна оси блока кулачков и подпружинена в направлении перемещения к блоку кулачков, а сильфоны установлены между взводящим стержнем и корпусом и управляющим подпружиненным штоком и корпусом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3