Электрическое переключающее устройство
Изобретение относится к электрическому переключающему устройству. Переключающее устройство имеет первый и второй переключающие контактные элементы (1) и (2). Первый переключающий контактный элемент (1) имеет направляющий участок (10). Первый переключающий контактный элемент (1) посредством кинематической цепи соединен с приводным устройством, направляющий участок (10) первого переключающего контактного элемента (1) установлен в направляющей дорожке (9). Направляющий участок (10), а также направляющая дорожка (9) имеют каждый контактную поверхность (12), по меньшей мере одна из этих контактных поверхностей (12) выпукло изогнута. Направляющий участок (10) и направляющая дорожка (9) являются частью соединенной с кинематической цепью вращательно-поступательной пары. Техническим результатом является возможность использования приводного устройства пониженной мощности. 13 з.п. ф-лы, 19 ил.
Изобретение касается электрического переключающего устройства, снабженного имеющим направляющий участок первый переключающим контактным элементом и вторым переключающим контактным элементом, при этом по меньшей мере первый переключающий контактный элемент посредством кинематической цепи для создания движения переключающих контактных элементов относительно друг друга соединен с приводным устройством и его направляющий участок установлен с возможностью перемещения по направляющей дорожке.
Такого рода электрическое переключающее устройство известно, например, из описания изобретения к патенту DE 19727850 C1. Там описан высоковольтный силовой переключатель, имеющий два приводимых в движение в противоположных направлениях переключающих контактных элемента, причем эти элементы названы дугогасительными контактными элементами. Для привода первого переключающего контактного элемента предусмотрена кинематическая цепь, которая соединяет первый переключающий контактный элемент с приводным устройством. Первый переключающий контактный элемент оснащен направляющим участком, который установлен в направляющей дорожке. При этом направляющая дорожка и направляющий участок скоординированы друг с другом таким образом, что переключающий контактный элемент может совершать линейное движение в направлении направляющей дорожки. Для этого направляющая дорожка оснащена плоской контактной поверхностью, при этом направляющий участок тоже оснащен ответной выполненной плоской контактной поверхностью.
Хотя при такой установке первого переключающего контактного элемента и обеспечивается возможность точного направления первого переключающего контактного элемента, однако такого рода конструкция требует точных методов изготовления для предотвращения перекоса направляющего участка в направляющей дорожке. Однако даже при точном изготовлении направляющей дорожки и направляющего участка в течение длительного периода времени использования может отмечаться истирание. При этом ухудшается коэффициент трения между направляющим участком и направляющей дорожкой, вследствие чего может наступать блокирование. Такого рода блокирование должно, однако, по возможности предотвращаться. Поэтому, чтобы даже после длительной эксплуатации электрического переключающего устройства гарантировать его работоспособность, посредством кинематической цепи передается приводное усилие, которое даже после множества циклов переключения при высоком сопротивлении трению обеспечивает возможность движения переключения между направляющим участком и направляющей дорожкой. Это приводит к тому, что применяются приводные устройства с избыточными размерами.
Увеличение размера приводного устройства, однако, с экономически целесообразным образом возможно только до определенной степени. В частности, при применении электрических переключающих устройств в области высоких и сверхвысоких напряжений увеличиваются движущиеся массы, так что приводное устройство с избыточными размерами приводит к сверхпропорциональным расходам.
Соответственно получается, что задачей изобретения является указать электрическое переключающее устройство, которое может оснащаться приводным устройством пониженной мощности.
В соответствии с изобретением эта задача у электрического переключающего устройства вышеназванного рода решается за счет того, что направляющий участок и направляющая дорожка являются частью одной соединенной с кинематической цепью вращательно-поступательной пары.
Вращательно-поступательная пара позволяет накладывать движение сдвига на движение вращения. Так, например, можно смещать первый переключающий контактный элемент в линейном направлении, причем на это линейное движение накладывается движение вращения, в частности, первого переключающего контактного элемента. Благодаря этому становится возможным прямолинейное движение первого переключающего контактного элемента, при этом переключающий контактный элемент дополнительно может совершать движение поворота. Таким образом, перекос направляющего участка в направляющей дорожке возможен только в ограниченной степени. Благодаря наложению движения вращения могут, например, компенсироваться допуски, имеющиеся между направляющей дорожкой и направляющим участком, так что предпочтительно гарантировано приблизительно линейное направление по прямой первого контактного элемента, при этом вследствие движения вращения, выполняемого относительно траектории сдвига, допустим зазор между направляющей дорожкой и направляющим участком. С одной стороны, так может осуществляться заданное направление первого переключающего контактного элемента. С другой стороны, благодаря движению вращения может предотвращаться перекос переключающего контактного элемента. Вращательно-поступательная пара может быть при этом выполнена таким образом, чтобы было допустимо движение вращения вокруг оси вращения, которая, по существу, ориентирована поперек направления сдвига. Предпочтительно направление сдвига должно проходить по некоторой оси, по существу, линейно, и ось вращения должна отличаться от оси линейного движения. Ось вращения может, например, проходить поперек оси сдвига (например, скрещиваясь с ней или пересекая ее). Ось вращения должна предпочтительно, по существу, перпендикулярно пересекать направление сдвига или, соответственно, лежать в проекции, предпочтительно, по существу, перпендикулярной к направлению сдвига.
Одно из применений возможно, например, в электрических переключающих устройствах, которые имеют первый переключающий контактный элемент и второй переключающий контактный элемент, при этом первый и второй переключающие контактные элементы подвижны относительно друг друга. При этом может быть предусмотрено, чтобы был подвижен только первый переключающий контактный элемент, при этом второй переключающий контактный элемент остается в покое. Однако может быть также предусмотрено, чтобы оба переключающих контактных элемента во время движения переключения приводились в движение, так чтобы могла повышаться скорость размыкания контактов или, соответственно, замыкания контактов. Для этого оба переключающих контактных элемента при процессе включения придвигаются каждый к другому переключающему контактному элементу, а при процессе выключения эти переключающие контактные элементы отодвигаются каждый от другого переключающего контактного элемента. Особенно предпочтительно оба переключающих контактных элемента могут быть оперты с возможностью линейного смещения, при этом они, находясь напротив друг друга, ориентированы коаксиально друг другу. При этом можно смещать оба переключающих контактных элемента по коаксиальной оси, причем при процессе включения и при процессе выключения движения первого и второго переключающего контактного элемента направлены в противоположных друг другу направлениях.
Конечно, предлагаемая изобретением конструкция может также использоваться, когда только первый переключающий контактный элемент для создания движения переключающих контактных элементов относительно друг друга был установлен с возможностью смещения. Соответственно неподвижно установленный второй переключающий контактный элемент может быть расположен, находясь напротив первого переключающего контактного элемента, при этом оба переключающих контактных элемента могут быть ориентированы коаксиально друг другу.
Направляющий участок должен иметь форму, отличающуюся от хвостовика первого переключающего контактного элемента. Направляющий участок должен быть утолщен по сравнению с хвостовиком. Направляющий участок может быть, например, выполнен, по существу, в цилиндрической форме, при этом его ось цилиндра может лежать поперек оси линейного смещения первого переключающего контактного элемента. Хвостовик должен предпочтительно быть выполнен в цилиндрической форме, при этом ось цилиндра хвостовика лежит поперек оси цилиндра направляющего участка, по существу, параллельно оси сдвига. В частности, оси цилиндров должны лежать, по существу, перпендикулярно друг другу и предпочтительно пересекать друг друга. Направляющая дорожка служит для направления направляющего участка, чтобы придвигать первый переключающий контактный элемент во время процесса переключения ко второму переключающему контактному элементу или, соответственно, отодвигать от него. Направляющая дорожка определяет и задает направление сдвига первого переключающего контактного элемента. Направляющая дорожка может иметь различную конструкцию. Так, направляющая дорожка может определять направление сдвига первого переключающего контактного элемента при взаимодействии нескольких элементов. Направляющая дорожка может быть, например, выполнена в виде паза, в виде кулисы, в виде кромки корпуса, в виде вала, в виде оси, в виде втулки, в виде выемки и т.д. Направляющая дорожка и направляющий участок могут находиться в непосредственном или в опосредствованном контакте.
Предпочтительно может быть предусмотрено, чтобы первый переключающий контактный элемент имел контактирующий участок в форме штифта, а второй переключающий контактный элемент - ответно выполненный контактирующий участок в форме гнезда. В одной из модификаций может быть также предусмотрено обратное взаимное расположение. Кроме того, возможны также другие формы переключающих контактных элементов или, соответственно, их контактирующих участков. На первом переключающем контактном элементе контактирующий участок должен быть расположен на хвостовике или, соответственно, хвостовик должен служить контактирующим участком.
Предпочтительно оба переключающих контактных элемента должны быть выполнены в виде дугогасительных контактных элементов электрического переключающего устройства. Дугогасительные контактные элементы обладают тем свойством, что возникающие при процессе выключения электрические дуги выключения образуются на дугогасительных контактных элементах. Возникающие при процессе выключения предварительные пробои тоже предпочтительно происходят на дугогасительных контактных элементах. Может быть предусмотрено, чтобы переключающие контактные элементы, наряду с их функцией дугогасительного контактного элемента, выполняли также функцию контактного элемента номинального тока. Однако изобретение применимо также для контактных элементов, которые служат как для проведения номинального тока, так и для проведения электрической дуги.
При одном из применений изобретения в электрическом переключающем устройстве для высоких и сверхвысоких напряжений предпочтительно, если осуществляется разделение функций проведения электрической дуги и проведения номинального тока. В этом случае для каждого из двух переключающих контактных элементов предусмотрено по контактному элементу номинального тока, при этом переключающие контактные элементы при процессе включения контактируют друг с другом раньше соответственно предусмотренных контактных элементов номинального тока, а при процессе выключения размыкание переключающих контактных элементов происходит после размыкания контактных элементов номинального тока. Соответственно гарантируется, что путь переключаемого тока электрического переключающего устройства при процессе включения сначала проходит между переключающими контактными элементами, так что при последующем контактировании контактных элементов номинального тока желаемое коммутирование тока без образования электрической дуги может осуществляться на параллельно включенных контактных элементах номинального тока. Во время процесса выключения сначала размыкаются контактные элементы номинального тока. При процессе выключения предусмотрено, что при размыкании контактных элементов номинального тока переключающие контактные элементы продолжают находиться в гальваническом контакте, так что ток от контактных элементов номинального тока по возможности без образования электрической дуги может направляться на переключающие контактные элементы, и возникающая при известных условиях электрическая дуга выключения при размыкании переключающих контактных элементов образуется на переключающих контактных элементах.
Может быть предусмотрено, чтобы контактные элементы номинального тока всегда были подвижными, так чтобы при движении двух контактных элементов номинального тока происходило движение двух контактных элементов номинального тока относительно друг друга. Однако может быть также предусмотрено, чтобы один из контактных элементов номинального тока был выполнен неподвижным, а другой контактный элемент номинального тока - подвижным. Соответственно могут выполняться любые комбинации подвижно или неподвижно установленных переключающих контактных элементов, а также подвижно или неподвижно установленных контактных элементов номинального тока.
Для создания движения первого переключающего контактного элемента может быть предусмотрено применение приводного устройства. Приводное устройство создает движение, которое может передаваться одному или нескольким переключающим контактным элементам. Приводное устройство имеет, например, преобразователь энергии, который, например, преобразует электрическую энергию в кинетическую энергию. Посредством кинематической цепи отдаваемое приводным устройством движение может передаваться приводному первому переключающему контактному элементу. Особенно предпочтительно, когда одно общее приводное устройство применяется для привода нескольких переключающих контактных элементов или, соответственно, одного/нескольких контактных элементов номинального тока. Как описано выше, движение между переключающими контактными элементами и контактными элементами номинального тока происходит в определенной временной последовательности. Посредством кинематической цепи может, с одной стороны, перекрываться пространственное расстояние от приводного устройства до приводимого в движение переключающего контактного элемента/контактного элемента номинального тока. С другой стороны, посредством кинематической цепи может преобразовываться движение, создаваемое приводным устройством. Кинематическая цепь может, например, включать в себя механизмы, которые создают временное запаздывание или тому подобное, так чтобы в разных местах кинематической цепи могли отбираться разные движения. Однако может быть также предусмотрено, чтобы в электрическом переключающем устройстве одновременно друг с другом существовали несколько кинематических цепей, которые осуществляют привод разных подвижных относительно друг друга переключающих контактных элементов или, соответственно, контактных элементов номинального тока.
Например, может быть предусмотрено, чтобы второй переключающий контактный элемент и/или контактный элемент номинального тока был соединен с приводным устройством, при этом второй переключающий контактный элемент может быть частью кинематической цепи для привода первого переключающего контактного элемента. Первый переключающий контактный элемент может быть, например, через электрически изолирующий конструктивный элемент соединен со вторым переключающим контактным элементом. Электрически изолирующий конструктивный элемент является частью кинематической цепи. Через лежащий между двумя переключающими контактными элементами участок переключения движение может электрически изолированным образом передаваться от одной стороны потенциала (второй переключающий контактный элемент) к другой стороне потенциала (первый переключающий контактный элемент) электрического переключающего устройства. Посредством электрически изолирующего конструктивного элемента конструктивные элементы, которые проводят отличающиеся друг от друга электрические потенциалы, могут быть механически соединены друг с другом. При этом кинематическая цепь по своему ходу может проводить отличающиеся друг от друга электрические потенциалы. Например, может быть предусмотрено, чтобы электрически изолирующий конструктивный элемент был выполнен в виде насадки из изоляционного материала, охватывающей второй переключающий контактный элемент, у которого в сужении насадки из изоляционного материала по меньшей мере частично распространяется участок переключения между двумя переключающими контактными элементами. Таким образом, участок переключения, с одной стороны, выполнен между двумя (отделенными друг от друга) переключающими контактными элементами. С другой стороны, пространственная протяженность участка переключения ограничивается насадкой из изоляционного материала. Участок переключения распространяется в (имеющем сужение насадки из изоляционного материала) канале насадки из изоляционного материала. Соответственно первый переключающий контактный элемент при движении переключения может вдвигаться внутрь насадки из изоляционного материала. Насадка из изоляционного материала может быть соединена с приводным элементом, таким как, например, линейно перемещаемая приводная штанга, которая посредством механизма, являющегося частью кинематической цепи, передает движение первому переключающему контактному элементу. Механизм, передающий движение, передаваемое насадкой из изоляционного материала, первому переключающему контактному элементу, может, например, служить для того, чтобы осуществлять изменение направления движения, передаваемого насадкой из изоляционного материала, так чтобы первый и второй переключающие контактные элементы вынужденным образом всегда двигались в противоположных направлениях движения, например, относительно продольной оси электрического переключающего устройства. Таким образом, с помощью одного общего приводного устройства можно двигать два переключающих контактных элемента в противоположном друг другу направлении и вместе с тем по сравнению с одним отдельным приводным переключающим контактным элементом повышать скорость размыкания контактов или, соответственно, скорость контактирования переключающего устройства.
Электрическое переключающее устройство может иметь герметичный корпус, внутри которого расположены переключающие контактные элементы. Соответственно внутри герметичный корпус может быть наполнен электрически изолирующей текучей средой, например изолирующим газом или изолирующим маслом. Корпус уменьшает улетучивание электрически изолирующей текучей среды и может герметически заключать в себе текучую среду, так чтобы она даже могла помещаться под избыточное давление. В качестве изолирующего газа пригоден, в частности, SF6. Участок переключения между переключающими контактными элементами наполнен электрически изолирующей текучей средой. Возникающие при процессе переключения электрические дуги могут испарять находящуюся в участке переключения текучую среду или, соответственно, создавать в ней давление, так чтобы, например, возникала плазма, которая может способствовать гашению коммутационной дуги. Для этого создается течение находящейся под повышенным давлением текучей среды/плазмы, так чтобы мог осуществляться обдув коммутационной дуги.
Кроме того, предпочтительно может быть предусмотрено, чтобы направляющий участок имел контактную поверхность, которая прилегает к направляющей дорожке, а направляющая дорожка имела контактную поверхность, которая прилегает к направляющему участку, причем по меньшей мере одна из этих контактных поверхностей выпукло изогнута.
Для образования вращательно-поступательной пары может быть предусмотрено, чтобы направляющий участок и направляющая дорожка имели каждый контактные поверхности, причем по меньшей мере одна из этих контактных поверхностей выпукло изогнута. Выпуклый изгиб может при этом осуществляться таким образом, чтобы изгиб проходил вокруг нескольких пространственных осей, так чтобы, например, контактная поверхность была выполнена в виде выпукло-изогнутого сферического свода. Однако может быть также предусмотрено, чтобы для образования выпуклой контактной поверхности была предусмотрена только одна ось изгиба, так чтобы она, например, была выполнена в виде участка боковой поверхности круглого цилиндра. Кроме того, выпукло-изогнутая контактная поверхность может быть также выполнена отличающейся от боковой поверхности круглого цилиндра или сферической поверхности, так что может быть выполнена любая пространственно-изогнутая контактная поверхность выпуклого вида.
При применении выпукло-изогнутой контактной поверхности может образовываться точечная или линейная контактная область между контактными поверхностями направляющей дорожки и направляющего участка. При этом возможно упрощение компенсирующих движений между контактными поверхностями направляющей дорожки или, соответственно, направляющего участка. Таким образом, выпукло-изогнутая контактная поверхность может допускать на другой контактной поверхности в ходе относительного движения между направляющей дорожкой и направляющим участком опрокидывание поворот направляющей дорожки и направляющего участка относительно друг друга, так что, например, может компенсироваться зазор между направляющей дорожкой и направляющим участком, возникающий вследствие истирания или допусков изготовления. Таким образом можно снижать потери трения между контактными поверхностями. При этом может применяться приводное устройство пониженной мощности. Может быть также предусмотрено, чтобы как контактная поверхность направляющей дорожки, так и контактная поверхность направляющего участка были выполнены выпукло-изогнутыми. Кроме того, может быть предусмотрено, чтобы направляющая дорожка имела по меньшей мере две ориентированные в противоположных направлениях контактные поверхности, которые, в частности, выполнены плоскими, при этом направляющий участок касается обеих контактных поверхностей направляющей дорожки, так что поперечное движение или, соответственно, отрыв и отклонение направляющего участка от направляющей дорожки предотвращены. Для этого направляющий участок также может иметь несколько контактных поверхностей, которые вместе обеспечивают направление по направляющей дорожке. Линейное направление по направляющей дорожке может также обеспечиваться путем применения нескольких контактных поверхностей, выполненных в выпуклой форме, направляющей дорожки, при этом происходит поочередное соприкосновение с этими несколькими выполненными в выпуклой форме контактными поверхностями. Кроме того, направляющая дорожка может, например, также иметь изогнутую траекторию, так чтобы направляющая дорожка сама имела по меньшей мере одну выпукло-изогнутую контактную поверхность, с которой тогда, в свою очередь, например, может также соприкасаться плоская контактная поверхность направляющего участка. При таком взаимном расположении также область касания между направляющей дорожкой и контактной поверхностью может выполняться точечной или, соответственно, линейной, так чтобы перекос направляющего участка на направляющей дорожке был возможен только в ограниченной степени.
Кроме того, может быть также предусмотрена выпуклая форма контактных поверхностей направляющей дорожки и направляющего участка. В этом случае улучшаются возможности направления направляющего участка в направляющей дорожке по практически любой траектории.
Кроме того, предпочтительно может быть предусмотрено, чтобы одна из контактных поверхностей была плоской.
Предпочтительно направляющая дорожка, а также направляющий участок могут быть устроены так, чтобы управлять или, соответственно, направлять линейное движение переключающего контактного элемента. Например, направляющая дорожка может иметь линейно распространяющуюся траекторию, так чтобы направляющий участок, касаясь направляющей дорожки, направлялся по направляющей дорожке. Направляющая дорожка может для этого иметь, например, по меньшей мере одну плоскую контактную поверхность, которая ориентирована параллельно оси движения первого переключающего контактного элемента. Соответственно направляющий участок может быть снабжен выпуклой контактной поверхностью, которая, например, скользит по плоской контактной поверхности направляющей дорожки. Соответственно между направляющей дорожкой и направляющим участком образована линейная или точечная область касания, посредством которой происходит направление и передача усилий между направляющей дорожкой и направляющим участком. Направляющая дорожка может, например, иметь две ориентированных в противоположных направлениях плоских контактных поверхности, обеих которых одновременно касается направляющий участок. Так, эти две контактные поверхности предохраняют от отсоединения направляющего участка от направляющей дорожки. Контактная поверхность направляющей дорожки может быть, например, выполнена в виде дна паза. Такого рода паз может быть выполнен составным из нескольких частей, так, например, боковые стороны паза и дно паза могут быть расположены на разных отдельных элементах. Особенно предпочтительно паз может состоять из половин, которые предпочтительно выполнены в ответной форме. Одна половина может соответственно включать в себя одну боковую сторону паза и одну часть дна паза. При соединении этих половин получается целое дно паза, и в этом дне паза расположен стыковой зазор. Стыковой зазор может при необходимости выполняться более или менее широким. Исполнение паза из нескольких частей облегчает монтаж электрического переключающего устройства. Так, обеспечена возможность дополнительной стабилизации направляющего участка, который вдается в паз, боковыми сторонами паза. Здесь также выпуклые контактные поверхности направляющего участка могут распространяться внутрь или, соответственно, боковые стороны паза могут быть снабжены выпуклым профилированием. Направляющий участок может соответственно иметь две выпуклые контактные поверхности, каждая из которых взаимодействует с одной из контактных поверхностей направляющей дорожки. Контактные поверхности направляющего участка могут быть каждая выпукло-изогнутыми, причем эти контактные поверхности ориентированы (изогнуты) в противоположных друг другу направлениях.
Другой предпочтительный вариант осуществления может предусматривать, чтобы первый переключающий контактный элемент имел кулису, в которую вставляется захватный элемент кинематической цепи, причем этот захватный элемент имеет плоскую контактную поверхность, которая прилегает к боковой стороне кулисы.
Кулиса имеет по меньшей мере одну полку, в которую может вставляться захватный элемент или, соответственно, с которой может соприкасаться захватный элемент. Такого рода полка представляет собой, например, боковую сторону паза или, соответственно, сквозной выемки или же боковую сторону полки, возвышающейся из поверхности. Благодаря форме кулисы или, соответственно, касающейся ее боковой стороны обеспечена возможность относительного движения между захватным элементом и кулисой или, соответственно, первым переключающим контактным элементом. Так, например, посредством захватного элемента кинематической цепи приводное движение может передаваться первому переключающему контактному элементу. В зависимости от вида движения захватного элемента, а также формы кулисы переключающему контактному элементу могут передаваться разные рисунки движения. Например, кулиса может быть выполнена в виде линейного продолговатого отверстия, в которое вставляется захватный элемент в виде штифта. Посредством штифта соответствующее движение может передаваться кулисе или, соответственно, первому переключающему контактному элементу, так что, например, движение может осуществляться ко второму переключающему контактному элементу или от второго переключающего контактного элемента. Захватный элемент может, например, передавать боковой стороне кулисы движение поворота, линейное движение, движение растяжения или сдвига, так чтобы при подвижной опоре первого контактного элемента происходило соответствующее движение. Например, кулиса может быть выполнена в виде продолговатого отверстия, которое распространяется, по существу, поперек оси движения линейно смещаемого переключающего контактного элемента. Предпочтительно кулиса может быть расположена в области направляющего участка первого переключающего контактного элемента. Таким образом, усилие для движения первого переключающего контактного элемента может передаваться в области направляющего участка, при этом первый переключающий контактный элемент установлен в направляющем участке на направляющей дорожке. Кроме того, такого рода передача приводного движения первому переключающему контактному элементу представляет собой механически прочную конструкцию.
Плоская контактная поверхность захватного элемента у боковой стороны кулисы обеспечивает, кроме того, возможность увеличения области, служащей в области кулисы для передачи усилий. Обычно пространство, имеющееся в распоряжении на переключающем контактном элементе, ограничено, при этом для передачи высоких приводных усилий и во избежание смятий/расширений на контактном элементе предпочтительно применение плоской контактной поверхности. Приводные усилия могут передаваться через увеличенные поверхности, так чтобы предотвращалась деформация кулисы или, соответственно, захватного элемента. Для выполнения кулисы и захватного элемента могут применяться филигранные конструкции, например штифт, который установлен внутри кулисы, причем этот штифт предпочтительно со стороны боковой поверхности имеет соответственно плоскую контактную поверхность, которая установлена у боковой поверхности кулисы. Например, может быть предусмотрено, чтобы контактная поверхность захватного элемента была выполнена плоской, в отличие от чего боковая сторона кулисы была выполнена выпуклой, однако предпочтительно также ответно плоской. В частности, при линейном исполнении продолговатого отверстия могут простым образом выполняться плоские контактные поверхности между захватным элементом и боковой стороной кулисы.
Другой предпочтительный вариант осуществления может предусматривать, чтобы первый переключающий контактный элемент имел кулису, в которую вставляется захватный элемент кинематической цепи, причем этот захватный элемент имеет сферически изогнутую поверхность, которая установлена в кулисе.
Захватный элемент, снабженный сферически изогнутой поверхностью, может, например, представлять собой сферически изогнутый участок поверхности шарика, который, например, установлен в кулисе, выполненной в форме паза. Этот участок поверхности может касаться боковых сторон паза кулисы, так чтобы могло передаваться усилие между захватным элементом и кулисой. Предпочтительно кулиса может быть, например, выполнена в форме паза, поперечное сечение которого выполнено ответно сферически изогнутой поверхности захватного элемента. При этом увеличиваются контактные области между кулисой и захватным элементом, служащие для передачи усилий. Благодаря увеличению области, служащей для передачи усилий между захватным элементом и кулисой, может достигаться повышенная стойкость кулисы и захватного элемента. Так, например, может быть предусмотрено, чтобы цилиндрический штифт вставлялся в кулису, при этом один свободный конец был сферически закруглен, так чтобы этот сферически закругленный конец был установлен в кулисе. При этом кулиса может касаться сферически закругленной поверхности захватного элемента и использовать ее для передачи усилий. Дополнительно для передачи усилий может также, конечно, использоваться боковая поверхность штифта. Соответственно расширение или, соответственно, истирание кулисы ограничено, так как приводные усилия передаются через увеличенные контактные поверхности.
Другой предпочтительный вариант осуществления может предусматривать, чтобы захватный элемент был оперт с возможностью вращения, в частности, на поворотный приводной рычаг.
Приводной рычаг служит, например, для преобразования, например, линейного движения и является частью кинематической цепи для привода первого переключающего контактного элемента. Поворотный приводной рычаг оперт с возможностью вращения вокруг оси, при этом на плече рычага оперт захватный элемент. Благодаря опоре с возможностью вращения захватного элемента в поворотном приводном рычаге обеспечена возможность снабжения захватного элемента плоской контактной поверхностью, которая воздействует на плоскую боковую сторону кулисы. Таким образом могут компенсироваться перекосы, которые, например, возникали бы при чрезмерном подъеме или, соответственно, при вращении захватного элемента вокруг оси вращения приводного рычага. Например, благодаря опоре с возможностью вращения захватного элемента на приводном рычаге плоская контактная поверхность во время движения вращения рычага длительно остается ориентированной, например, перпендикулярно, вертикально или в любом заданном положении.
Другой предпочтительный вариант осуществления может предусматривать, чтобы захватный элемент был оперт с возможностью вращения, будучи охвачен устойчивой к истиранию втулкой.
Захватный элемент может быть оперт с возможностью вращения, будучи охвачен устойчивой к истиранию втулкой. Причем эта втулка, с одной стороны, может быть соединена под жесткими углами с захватным элементом, так чтобы движение вращения происходило через промежуточную втулку, зафиксированную под жесткими углами относительно захватного элемента на поворотном плече рычага. Однако может быть также предусмотрено, чтобы втулка была установлена под жесткими углами на плече рычага, так чтобы захватный элемент был установлен с возможностью вращения внутри устойчивой к истиранию втулки. Благодаря использованию втулки обеспечена возможность применения для плеча рычага недорогого материала, в отличие от чего в области втулки применен устойчивый к истиранию материал. При этом, в частности, в области опертого с возможностью вращения приводного элемента упрощенным образом усилия могут передаваться плечу рычага или, соответственно, передаваться им захватному элементу, при этом благодаря втулке предотвращено расширение или, соответственно, деформация приводного рычага.
Другой предпочтительный вариант осуществления может предусматривать, чтобы по меньшей мере одна контактная поверхность была оснащена устойчивой к истиранию вставкой.
Независимо от формы контактной поверхности может быть предусмотрено, чтобы контактная поверхность имела вставку, которая выполнена из устойчивого к истиранию материала. Тем самым может повышаться механическая сопротивляемость контактной поверхности. Так, может быть, например, предусмотрено механическое упрочение направляющей дорожки или направляющего участка. Однако может быть также предусмотрено, чтобы контактная поверхность кулисы или соответствующего вставляющегося в кулису захватного элемента была оснащена устойчивой к истиранию вставкой. При этом можно использовать недорогие материалы, причем только контактные поверхности, по которым движущиеся части трутся друг о друга, должны быть оснащены устойчивым к истиранию образом. Кроме того, такого рода вариант осуществления предоставляет то преимущество, что, например, материал для первого переключающего контактного элемента может выбираться с точки зрения его электрических свойств, при этом только те участки на первом переключающем контактном элементе, которые вследствие передачи приводных усилий подвержены повышенным механическим нагрузкам, должны снабжаться соответственно устойчивыми к истиранию вкладками. Таким образом можно недорого выполнять механически износостойкие составные элементы.
Ниже один из примеров осуществления изобретения схематично показан на чертежах и затем описан более подробно.
При этом показано:
фиг. 1: сечение электрического переключающего устройства;
фиг. 2-4: процесс движения первого переключающего контактного элемента при процессе выключения;
фиг. 5: фрагмент направляющего участка первого переключающего контактного элемента;
фиг. 6: фрагмент кулисы направляющего участка;
фиг. 7, 7A: известный из фиг. 5 вариант осуществления направляющего участка на виде в перспективе, частично в разрезе;
фиг. 8, 8A, 8B: первый вариант осуществления захватного элемента на направляющем участке первого переключающего контактного элемента;
фиг. 9, 9A: второй вариант осуществления захватного элемента на направляющем участке первого переключающего контактного элемента;
фиг. 10, 10A: третий вариант осуществления захватного элемента на направляющем участке первого переключающего контактного элемента;
фиг. 11, 11A: четвертый вариант осуществления захватного элемента на направляющем участке первого переключающего контактного элемента;
фиг. 12, 12A: возможный вариант осуществления контактных поверхностей.
Отличающиеся друг от друга функционально одинаковые детали в показанных на фиг. 1-12 конструкциях могут комбинироваться друг с другом или, соответственно, взаимно заменяться.
На фиг. 1 показано сечение электрического переключающего устройства. Электрическое переключающее устройство имеет первый переключающий контактный элемент 1, а также второй переключающий контактный элемент 2. Первый переключающий контактный элемент 1, а также второй переключающий контактный элемент 2 расположены торцевыми сторонами напротив друг друга, причем эти два переключающих контактных элемента 1, 2 ориентированы коаксиально главной оси 3. На фиг. 1 изображение электрического переключающего устройства выбрано таким образом, чтобы над главной осью 3 подвижные относительно друг друга конструктивные узлы были изображены в положении выключения электрического переключающего устройства, а под главной осью 3 подвижные относительно друг друга конструктивные узлы были изображены в положении включения электрического переключающего устройства. В положении включения переключающие контактные элементы 1, 2 контактируют друг с другом, в положении выключения переключающие контактные элементы 1, 2 разомкнуты друг с другом.
Первый переключающий контактный элемент 1 имеет область контактирования в форме штифта с круглым поперечным сечением, которое ориентировано коаксиально главной оси 3. С торцевой стороны напротив расположен второй переключающий контактный элемент 2, причем этот второй переключающий контактный элемент 2 имеет область контактирования, выполненную в форме гнезда. Второй переключающий контактный элемент 2 выполнен, по существу, в трубчатой форме. Во включенном состоянии (под главной осью 3) первый переключающий контактный элемент 1 вдвинут во второй переключающий контактный элемент 2. Между этими двумя переключающими контактными элементами 1, 2 существует гальваническое соединение. Как первый переключающий контактный элемент 1, так и второй переключающий контактный элемент 2 могут двигаться посредством приводного устройства 6. Оба переключающих контактных элемента 1, 2 у электрического переключающего устройства в соответствии с фиг. 1 действуют как дугогасительные контактные элементы. Соответственно для первого переключающего контактного элемента 1 предусмотрен первый контактный элемент 4 номинального тока, а для второго переключающего контактного элемента 2 второй контактный элемент 5 номинального тока. При этом первый контактный элемент 4 номинального тока установлен неподвижно. Соответственно как над главной осью 3, так и под главной осью 3 изменение положения первого контактного элемента 4 номинального тока не наблюдается. Второй контактный элемент 5 номинального тока обладает возможностью смещения посредством приводного устройства 6 по главной оси 3. Второй контактный элемент 5 номинального тока выполнен, по существу, трубчатым, при этом во включенном состоянии первый контактный элемент 6 номинального тока со стороны наружной боковой поверхности прилегает ко второму контактному элементу 5 номинального тока с подвижными контактами. Второй контактный элемент 5 номинального тока ориентирован коаксиально главной оси 3, при этом второй контактный элемент 5 номинального тока охватывает второй переключающий контактный элемент 2. Второй переключающий контактный элемент 2 и второй контактный элемент 5 номинального тока всегда имеют один и тот же электрический потенциал. Показанные на фиг. 1 контактные элементы 4, 5 номинального тока и переключающие контактные элементы 1, 2 омываются электрически изолирующей текучей средой, в частности газом, который заключен внутри герметичного корпуса (не изображен) под повышенным давлением.
Первый контактный элемент 4 номинального тока выполнен, по существу, трубчатым и расположен коаксиально главной оси 3. Первый контактный элемент 4 охватывает первый переключающий контактный элемент 1 со стороны наружной боковой поверхности. На первом контактном элементе 4 номинального тока установлено опорное устройство 7. Посредством этого опорного устройства 7 первый переключающий контактный элемент 1 установлен внутри первого контактного элемента 4 номинального тока и оперт с возможностью смещения относительно первого контактного элемента 4 номинального тока. При этом опорное устройство 7 выполнено электрически проводящим, так что между первым контактным элементом 4 номинального тока и первым переключающим контактным элементом 1 длительно существует электрическое контактирование. Соответственно в направляющей втулке 7a опорного устройства 7 расположены системы 7b скользящих контактов на первом переключающем контактном элементе 1. Системы 7b скользящих контактов скользят внутри направляющей втулки 7a и контактируют направляющую втулку 7a с первым переключающим контактным элементом 1.
На опорном устройстве 7 расположен, кроме того, держатель 8 механизма. Держатель 8 механизма имеет направляющую дорожку 9. Направляющая дорожка 9 имеет преимущественно плоскую контактную поверхность, при этом направляющая дорожка 9 ориентирована параллельно главной оси 3. В настоящем случае направляющая дорожка 9 имеет две ориентированные в противоположных направлениях зеркально-симметрично относительно главной оси 3 одинаковые контактные поверхности, внутри которых проложен направляющий участок 10 первого переключающего контактного элемента 1. Контактные поверхности направляющей дорожки 9 выполнены каждая в виде дна U-образно профилированного паза. U-образные пазы ориентированы в противоположных друг другу направлениях. Отверстия пазов обращены друг к другу. Пазы расположены параллельно главной оси 3. Пазы состоят из ответных половин, при этом в дне по меньшей мере одного из пазов остается стыковой зазор, ширина которого выбрана таким образом, чтобы сквозь него мог опускаться двуплечий приводной рычаг 15. Контактные поверхности направляющей дорожки 9 разделены данным стыковым зазором надвое по продольной оси.
Направляющий участок 10 первого переключающего контактного элемента 1 имеет в радиальном направлении (поперек главной оси 3) утолщение (увеличенную протяженность) по сравнению с хвостовиком 11 первого переключающего контактного элемента 1. Хвостовик 11 в настоящем случае выполнен с круглым цилиндрическим поперечным сечением и имеет область контактирования, в отличие от чего направляющий участок 10 выполнен, по существу, в цилиндрической форме, причем ось его цилиндра ориентирована перпендикулярно главной оси 3. Ось цилиндра хвостовика 11 ориентирована параллельно, в частности совпадает с главной осью 3. Оси цилиндров хвостовика 11 и направляющего участка 10 лежат под прямым углом друг к другу. Направляющий участок 10 имеет две контактные поверхности 12, каждая из которых прилегает к контактной поверхности направляющей дорожки 9.
Контактные поверхности 12 в настоящем случае выпукло изогнуты, при этом ось изгиба ориентирована, по существу, перпендикулярно главной оси 3. Соответственно выпукло-изогнутые контактные поверхности 12 направляющего участка 10 расположены каждая вокруг одной единственной оси (здесь вокруг одной и той же оси). Предпочтительно контактные поверхности 12 могут представлять собой участки боковой поверхности круглого цилиндра. Ось этого круглого цилиндра может предпочтительно быть ориентирована, пересекая главную ось 3. Однако альтернативно может быть также предусмотрено, чтобы контактные поверхности 12 направляющего участка 10 были выполнены, например, каждая в виде изогнутой вокруг нескольких осей поверхности. Так, контактная поверхность 12 может, например, иметь форму сферического свода.
Направляющий участок 10 всегда имеет участок соприкосновения с каждой из двух контактных поверхностей направляющей дорожки 9, который выполнен линейно. Благодаря этому линейному исполнению снижено трение между контактными поверхностями направляющей дорожки 9 и контактными поверхностями 12 направляющего участка 10. Предпочтительно контактные поверхности 12 направляющего участка 10 должны представлять собой части круглой цилиндрической боковой поверхности, при этом ось цилиндра проходит через главную ось 3.
Направляющая дорожка 9 имеет пазы, донья которых образуют каждое контактную поверхность. Так обеспечена возможность осевого смещения первого переключающего контактного элемента 1 в направлении главной оси 3. Боковые стороны паза обеспечивают позиционирование контактных поверхностей 12 направляющего участка 10 в направляющей дорожке 9. Аналогично ответному исполнению двух расположенных в противоположных направлениях контактных поверхностей направляющей дорожки 9, направляющий участок 10 выполнен зеркально-симметрично относительно главной оси 3, так что направляющей дорожкой 9 осуществляется линейное направление первого переключающего контактного элемента 1 в направлении главной оси 3, при этом вследствие выпуклой формы контактных поверхностей 12 направляющего участка 10 предотвращен перекос направляющего участка 10 на направляющей дорожке 9. Таким образом, направляющий участок 10 может линейно смещаться в направлении главной оси 3, при этом допустимо относительное движение вращения по ходу линейного смещения первого переключающего контактного элемента 1 в направляющей дорожке 9.
Посредством кинематической цепи движение, которое отдается приводным устройством 6, передается первому переключающему контактному элементу 1. Для привода первого переключающего контактного элемента 1 предусмотрена установка кулисы 13 в первом переключающем контактном элементе 1. Кулиса 13 расположена в цилиндрически выполненном направляющем участке 10 первого переключающего контактного элемента 1. Кулиса 13 представляет собой сквозное продолговатое отверстие, которое имеет линейную траекторию, при этом продольная протяженность проходит поперек, в частности перпендикулярно, главной оси 3. В кулису 13 вставляется захватный элемент 14. Захватный элемент 14 в настоящем случае выполнен в виде штифта, который оперт на первое плечо двуплечего приводного рычага 15. Двуплечий приводной рычаг 15 оперт на держатель 8 механизма и вместе с тем на первый контактный элемент 4 номинального тока. Второе плечо двуплечего приводного рычага 15 выполнено в форме вилки. При повороте плеча рычага, начиная из положения включения (под главной осью 3) в направлении, противоположном направлению часовой стрелки, происходит движение поворота установленного на первом плече рычага захватного элемента 14, при этом захватный элемент 14 скользит по кулисе 13 и, скользя по боковой стороне кулисы 13, осуществляет преобразование движения поворота двуплечего приводного рычага 15 в линейное движение первого переключающего контактного элемента 1, имеющего кулису 13. Происходит выход из положения включения первого переключающего контактного элемента 1 и переход в положение выключения первого переключающего контактного элемента 1 (над главной осью 3).
Двуплечий приводной рычаг 15 является частью кинематической цепи для передачи приводного движения от приводного устройства 6 первому переключающему контактному элементу 1.
Приводное устройство 6 соединено со вторым переключающим контактным элементом 2, а также со вторым контактным элементом 5 номинального тока. Второй переключающий контактный элемент 2, а также второй контактный элемент 5 номинального тока оперты неподвижно друг относительно друга. Так, движение первого контактного элемента 5 номинального тока приводит вынужденным образом к движению второго переключающего контактного элемента 2, и наоборот. Второй контактный элемент 5 номинального тока соединен под жесткими углами с насадкой 16 из изоляционного материала. Вследствие соединения под жесткими углами второго контактного элемента 5 номинального тока и второго переключающего контактного элемента 2, насадка 16 из изоляционного материала также соединена со вторым переключающим контактным элементом 2 под жесткими углами. Соответственно насадка 16 из изоляционного материала при движении второго переключающего контактного элемента 2, а также второго контактного элемента 5 номинального тока движется вместе с ними. Как второй переключающий контактный элемент 2, так и второй контактный элемент 5 номинального тока, а также насадка 16 из изоляционного материала оперты с возможностью смещения по главной оси 3. Насадка 16 из изоляционного материала выполнена при этом в виде вращательно-симметричного элемента из изоляционного материала, который в центре имеет сужение насадки из изоляционного материала, причем это сужение насадки из изоляционного материала охватывает участок переключения, образованный между двумя переключающими контактными элементами 1, 2. При этом насадка 16 из изоляционного материала расположена так, что эта насадка 16 из изоляционного материала по меньшей мере на отдельных участках по наружной боковой поверхности охвачена вторым контактным элементом 5 номинального тока, при этом насадка 16 из изоляционного материала по меньшей мере на отдельных участках охватывает второй переключающий контактный элемент 2. Насадка 16 из изоляционного материала покрывает участок переключения между двумя переключающими контактными элементами 1, 2.
На своем отвернутом от второго переключающего контактного элемента 2 конце насадка 16 из изоляционного материала соединена с приводной штангой 17. Приводная штанга 17 в настоящем случае выполнена в форме, по существу, линейного U-образного профиля, причем этот линейный профиль приводной штанги 17 проходит, будучи ориентирован параллельно главной оси 3. Приводная штанга 17 оперта, скользя, на держатель 8 механизма, при этом имеющее форму вилки плечо двуплечего приводного рычага 15 вдается в U-образный профиль приводной штанги 17. Концы вилки имеющего форму вилки плеча рычага при этом выполнены в такой форме, что в состоянии включения или, соответственно, выключения двуплечий приводной рычаг 15 каждым из своих концов вилки упирается в дно U-образного профиля приводной штанги 17 и зафиксирован. Посредством захватного элемента 14 и кулисы 13 спорадическое движение первого переключающего контактного элемента 1 блокировано. На приводной штанге 17 установлен приводной палец 18, который ориентирован поперек главной оси 3. Приводной палец 18 удерживается между боковыми сторонами U-образного профиля приводной штанги 17. Посредством приводного пальца 18 при линейном движении приводной штанги 17 может производиться захват имеющего форму вилки конца двуплечего приводного рычага 15. Таким образом можно передавать линейное движение, которое передается второму переключающему контактному элементу 2 или, соответственно, второму контактному элементу 5 номинального тока, а следовательно, также насадке 16 из изоляционного материала и приводной штанге 17, на приводной палец 18. Во время движения второго переключающего контактного элемента 2 в направлении главной оси 3 приводной палец 18 входит в имеющий форму вилки конец плеча двуплечего приводного рычага 15, вследствие чего линейное движение преобразуется в движение поворота двуплечего приводного рычага 15. Чтобы обеспечить возможность поворота двуплечего приводного рычага 15, в дне паза приводной штанги 17 выполнена выемка 20. Благодаря этой выемке 20 концы вилки двуплечего приводного рычага 15 могут выворачиваться каждый из своих положений блокировки. Благодаря двуплечему исполнению двуплечего приводного рычага 15 при взаимодействии с захватным элементом 14 и кулисой 13 на первом переключающем контактном элементе 1 происходит изменение направления движения второго переключающего контактного элемента 2 на противоположное, т.е. когда два переключающих контактных элемента 1, 2 движутся в одном направлении, а именно по главной оси 3, это происходит всегда с противоположным направлением, так что эти два переключающих контактных элемента 1, 2 придвигаются друг к другу или отодвигаются друг от друга.
На фиг. 2, 3 и 4 описан процесс движения первого переключающего контактного элемента 1 из его положения включения (фиг. 1 под главной осью 3) в его положение выключения (фиг. 4 и фиг. 1 над главной осью 3). Для движения выключения приводным устройством 6 осуществляется движение отодвигания второго контактного элемента 5 номинального тока, а также второго переключающего контактного элемента 2 от первого переключающего контактного элемента 1 или, соответственно, первого контактного элемента 4 номинального тока. Гальваническое контактирование этих двух контактных элементов 4, 5 номинального тока, а также двух переключающих контактных элементов 1, 2 должно при этом прекращаться. Направление движения выключения приводного устройства 6 на фиг. 1 обозначено стрелкой 19. При движении в направлении стрелки 19 происходит захват насадки 16 из изоляционного материала, соединенной под жесткими углами со вторым переключающим контактным элементом 2, а также вторым контактным элементом 5 номинального тока. Соответственно происходит также захват приводной штанги 17 и закрепленного на ней приводного пальца 18. Приводной палец 18 движется внутрь имеющего форму вилки конца двуплечего приводного рычага 15 и приводит двуплечий приводной рычаг 15 в движение поворота противоположно направлению часовой стрелки. В области дна U-образного профиля приводной штанги 17 предусмотрена выемка 20, через которую может проходить имеющий форму вилки конец двуплечего приводного рычага 15 при процессе поворота. При этом осевая протяженность выемки 20 в области паза приводной штанги 17 выбрана таким образом, чтобы всегда обеспечивалась фиксация положения поворотного рычага даже во время поворота из его положения включения в его положение выключения, т.е. даже во время переключения из положения включения в положение выключения (и наоборот) положение двуплечего приводного рычага 15 зафиксировано, так что посредством соединения со вторым переключающим контактным элементом 2 задано положение первого переключающего контактного элемента 1 и спорадическое смещение первого переключающего контактного элемента 1 исключено.
Во время движения поворота двуплечего приводного рычага 15 захватный элемент 14 тоже поворачивается противоположно направлению часовой стрелки, при этом движение захватного элемента 14 передается кулисе 13 первого переключающего контактного элемента 1, и движение поворота, в свою очередь, преобразуется в линейное движение. Вследствие этого исполнения и присоединения двуплечего приводного рычага 15 происходит изменение на противоположное направления приводного движения, которое, передаваясь от второго контактного элемента 5 номинального тока или, соответственно, от второго переключающего контактного элемента 2, вызывает переключение электрического переключающего устройства.
В конце движения выключения в положении выключения (фиг. 4; а также фиг. 1 над главной осью 3) имеющий форму вилки конец двуплечего приводного рычага 15 снова фиксируется в дне паза приводной штанги 17 перед вывертыванием. Процесс включения осуществляется в обратной последовательности.
Принцип действия электрического переключающего устройства, а также действие первого переключающего контактного элемента 1, а также кинематической цепи описаны на фиг. 1-4. В связи с изображениями фиг. 5, 6, 7, 7A, 8, 8A, 8B, 9, 9A, 10, 10A, 11, 11A, 12 и 12A надо только более подробно описать возможности исполнения направляющего участка 10 захватного элемента 14, а также находящихся в этой области элементов.
На фиг. 5 показан направляющий участок 10 первого переключающего контактного элемента 1, причем этот направляющий участок 10 снабжен выпуклыми контактными поверхностями 12. Выпуклые контактные поверхности 12 являются при этом каждая частью боковой поверхности цилиндра с круглым поперечным сечением. Круглое поперечное сечение на чертеже символизируется прерванной сплошной линией. Ось изгиба контактных поверхностей 12 проходит при этом через главную ось 3. Кроме того, можно видеть, что направляющая дорожка 9 имеет две ориентированные в противоположных направлениях контактные поверхности, каждая из которых выполнена плоско. К плоским контактным поверхностям направляющей дорожки 9 прилегают выпуклые контактные поверхности 12 направляющего участка 10 первого переключающего контактного элемента 1. Кулиса 13, которая выполнена в виде продолговатого отверстия, имеющего линейную протяженность, причем это продолговатое отверстие пронизано осью изгиба выпуклых контактных поверхностей 21, пронизана захватным элементом 14. Захватный элемент 14 выполнен при этом таким образом, что он имеет плоскую контактную поверхность 22, которая прилегает к выполненной в ответной форме плоской боковой стороне кулисы 13. Захватный элемент 14 имеет две ориентированные параллельно друг другу плоские контактные поверхности 22, которые также находятся в контакте с ориентированными противоположно друг другу боковыми сторонами кулисы 13. Таким образом, захватный элемент 14 образует пазовую шпонку.
Исполнение захватного элемента 14 изображено подробнее на фиг. 6. Можно видеть, что захватный элемент 14 имеет, по существу, прямоугольное поперечное сечение, при этом углы округло притуплены. При этом захватный элемент 14 имеет соответственно ориентированные параллельно друг другу контактные поверхности 22, которые выполнены плоско и одновременно находятся в контакте с боковыми сторонами кулисы 13. Кроме того, можно видеть, что захватный элемент 14 оперт во втулке 23. Втулка 23 выполнена из устойчивого к истиранию материала, при этом втулка 23 под жесткими углами соединена с захватным элементом 14. Втулка 23, в свою очередь, с возможностью вращения установлена в двуплечем приводном рычаге 15, так что захватный элемент 14 оперт с возможностью вращения относительно приводного рычага 15. Таким образом, возможно, чтобы при движении поворота приводного рычага 15, несмотря на установку плоских контактных поверхностей 22 в линейном продолговатом отверстии кулисы 13, не возникал перекос приводного элемента 14 в кулисе 13.
На фиг. 7, 7A показан вид в перспективе известного направляющего участка 10 с фиг. 6. В разрезе видно, в частности, положение втулки 23 в двуплечем приводном рычаге 15. В настоящем случае втулка 23 соединена под жесткими углами с захватным элементом 14. Также может быть предусмотрено, чтобы втулка 23 охватывала захватный элемент 14 с возможностью вращения и сама была под жесткими углами зафиксирована в приводном рычаге 15.
На фиг. 8, 8A, 8B показан первый вариант осуществления захватного элемента 14. Втулка 23 имеет плоские контактные поверхности 22, при этом втулка 23 оперта с возможностью вращения на захватный элемент 14. Захватный элемент 14 неподвижно оперт на двуплечий приводной рычаг 15. Альтернативно втулка 23 может быть жестко прикреплена к захватному элементу 14, а захватный элемент 14 с возможностью вращения оперт на двуплечий приводной рычаг 15.
В показанных на всех чертежах конструкциях предусмотрено параллельная установка соответствующих захватных элементов 14 в двух расположенных в одну линию кулисах 13. В средней области, которая находится между кулисами 13, предусмотрена опора соответствующего захватного элемента 14 на соответствующий двуплечий приводной рычаг 15. В варианте осуществления в соответствии с фиг. 8, 8A, 8B в каждой из кулис установлена отдельная втулка 23.
На фиг. 9, 9A показан второй вариант осуществления захватного элемента 14. Захватный элемент 14 имеет центральный палец 14a, который пронизывает двуплечий приводной рычаг 15, причем этот палец 14a на каждом из своих свободных концов выдается в виде сферического свода за двуплечий приводной рычаг 15. Альтернативно двуплечий приводной рычаг 15 может быть также, например, выполнен с участками в форме сферического свода для образования захватного элемента 14. Поверхности в форме сферического свода захватного элемента 14 вставляются каждая в линейный паз (кулиса 13), и каждый из этих пазов имеет предпочтительно полукруглый профиль паза. Соответственно образована контактная область с увеличенной поверхностью, которая при повороте приводного рычага 15 проскальзывает сквозь пазовые кулисы 13 и осуществляет преобразование движения поворота двуплечего приводного рычага 15 в линейное движение первого переключающего контактного элемента 1. Благодаря блокировке приводного рычага 15 в конечных положениях посредством концов вилки предотвращено выдвигание захватного элемента 14 из пазов.
На фиг. 10, 10A показан третий вариант осуществления, основанный на исполнении захватного элемента 14, известном из фиг. 9, 9A. В соответствии с фиг. 10, 10A предусмотрено, что в двуплечем приводном рычаге 15 выполнено цилиндрическое сквозное отверстие, в которое вставлен сферический захватный элемент 14. Сферический захватный элемент 14, в свою очередь, вставлен в две расположенные в одну линию кулисы 13, которые предпочтительно имеют два противоположно направленных паза, снабженных ответным профилем. Установка захватного элемента 14 в противоположных направлениях в двух одинаковых кулисах 13 препятствует выбиванию сферического захватного элемента 14 из сквозного отверстия. Ограничение области поворота двуплечего рычага 15 препятствует тому, чтобы сферический захватный элемент 14 выходил из кулисы 13.
На фиг. 11, 11A показан четвертый вариант осуществления захватного элемента 14, известного из фиг. 10, 10A, в форме шарика, причем здесь предусмотрено применение двух шариков, каждый из которых установлен в кулисе 13, причем для позиционирования этих двух шариков захватного элемента 14 в сквозном отверстии приводного рычага 15 предусмотрен кольцевой шарикоподшипник, который удерживает эти шарики в противоположных направлениях в соответствующих кулисах 13. Кольцевой шарикоподшипник направляет захватный элемент 14 в радиальном направлении в сквозном отверстии приводного рычага 15 и вдавливает оба шарика в соответствующую кулису 13.
Независимо от исполнения захватного элемента 14 на фиг. 12 и 12A показано, что альтернативно или дополнительно втулке 23 может быть предусмотрено применение устойчивой к истиранию вставки также на боковых сторонах кулисы 13. В боковых сторонах кулисы 13, которые служат контактными поверхностями для захватного элемента 14, могут быть вставлены вставки из устойчивого к истиранию материала. Это препятствует разбиванию или, соответственно, расширению кулисы 13, причем только области кулисы 13, находящиеся под угрозой истирания, должны быть изготовлены из устойчивого к истиранию материала.
Кроме того, может быть предусмотрено, чтобы контактные поверхности имеющего форму вилки конца двуплечего приводного рычага 15, в который вдвигается приводной палец 18 во время движения, были оснащены вставками из устойчивого к истиранию материала. Здесь также контактные поверхности двуплечего приводного рычага 15, на которые воздействует или, соответственно, контактирует приводной палец 18, соответственно механически упрочняются, благодаря чему ограничено расширение конца вилки двуплечего приводного рычага 15 вследствие выбивания или, соответственно, истирания.
1. Электрическое переключающее устройство, включающее в себя первый переключающий контактный элемент (1), имеющий направляющий участок (10), и второй переключающий контактный элемент (2), при этом по меньшей мере первый переключающий контактный элемент (1) посредством кинематической цепи для создания движения переключающих контактных элементов (1, 2) относительно друг друга соединен с приводным устройством (6) и его направляющий участок (10) установлен с возможностью смещения по направляющей дорожке (9),
отличающееся тем, что направляющий участок (10) и направляющая дорожка (9) являются частью соединенной с кинематической цепью вращательно-поступательной пары.
2. Электрическое переключающее устройство по п. 1, отличающееся тем, что направляющий участок (10) имеет контактную поверхность (12), которая прилегает к направляющей дорожке (9), а направляющая дорожка (9) имеет контактную поверхность (12), которая прилегает к направляющему участку (10), причем по меньшей мере одна из этих контактных поверхностей (12) выпукло изогнута.
3. Электрическое переключающее устройство по п. 2, отличающееся тем, что одна из контактных поверхностей (12) плоская.
4. Электрическое переключающее устройство по одному из пп. 1-3, отличающееся тем, что первый переключающий контактный элемент (1) имеет кулису (13), в которую вставляется захватный элемент (14) кинематической цепи, причем этот захватный элемент (14) имеет плоскую контактную поверхность (22), которая прилегает к боковой стороне кулисы (13).
5. Электрическое переключающее устройство по одному из пп. 1-3, отличающееся тем, что первый переключающий контактный элемент (1) имеет кулису (13), в которую вставляется захватный элемент (14) кинематической цепи, причем этот захватный элемент (14) имеет сферически изогнутую поверхность, которая установлена в кулисе (13).
6. Электрическое переключающее устройство по одному из пп. 1-3, отличающееся тем, что первый переключающий контактный элемент (1) имеет кулису (13), в которую вставляется захватный элемент (14) кинематической цепи, причем этот захватный элемент (14) имеет плоскую контактную поверхность (22), которая прилегает к боковой стороне кулисы (13), причем захватный элемент (14) оперт с возможностью вращения, в частности, на поворотный приводной рычаг (15).
7. Электрическое переключающее устройство по одному из пп. 1-3, отличающееся тем, что первый переключающий контактный элемент (1) имеет кулису (13), в которую вставляется захватный элемент (14) кинематической цепи, причем этот захватный элемент (14) имеет сферически изогнутую поверхность, которая установлена в кулисе (13), причем захватный элемент (14) оперт с возможностью вращения, в частности, на поворотный приводной рычаг (15).
8. Электрическое переключающее устройство по одному из пп. 1-3, отличающееся тем, что первый переключающий контактный элемент (1) имеет кулису (13), в которую вставляется захватный элемент (14) кинематической цепи, причем этот захватный элемент (14) имеет плоскую контактную поверхность (22), которая прилегает к боковой стороне кулисы (13), причем захватный элемент (14) оперт с возможностью вращения, в частности, на поворотный приводной рычаг (15), при этом захватный элемент (14) оперт с возможностью вращения, будучи охвачен устойчивой к истиранию втулкой (23).
9. Электрическое переключающее устройство по одному из пп. 1-3, отличающееся тем, что первый переключающий контактный элемент (1) имеет кулису (13), в которую вставляется захватный элемент (14) кинематической цепи, причем этот захватный элемент (14) имеет сферически изогнутую поверхность, которая установлена в кулисе (13), причем захватный элемент (14) оперт с возможностью вращения, в частности, на поворотный приводной рычаг (15), при этом захватный элемент (14) оперт с возможностью вращения, будучи охвачен устойчивой к истиранию втулкой (23).
10. Электрическое переключающее устройство по одному из пп. 2 или 3, отличающееся тем, что по меньшей мере одна контактная поверхность оснащена устойчивой к истиранию вставкой.
11. Электрическое переключающее устройство по одному из пп. 2 или 3, отличающееся тем, что по меньшей мере одна контактная поверхность оснащена устойчивой к истиранию вставкой, причем первый переключающий контактный элемент (1) имеет кулису (13), в которую вставляется захватный элемент (14) кинематической цепи, причем этот захватный элемент (14) имеет плоскую контактную поверхность (22), которая прилегает к боковой стороне кулисы (13).
12. Электрическое переключающее устройство по одному из пп. 2 или 3, отличающееся тем, что по меньшей мере одна контактная поверхность оснащена устойчивой к истиранию вставкой, причем первый переключающий контактный элемент (1) имеет кулису (13), в которую вставляется захватный элемент (14) кинематической цепи, причем этот захватный элемент (14) имеет сферически изогнутую поверхность, которая установлена в кулисе (13).
13. Электрическое переключающее устройство по одному из пп. 1-3, отличающееся тем, что первый переключающий контактный элемент (1) имеет кулису (13), в которую вставляется захватный элемент (14) кинематической цепи, причем этот захватный элемент (14) имеет плоскую контактную поверхность (22), которая прилегает к боковой стороне кулисы (13), причем захватный элемент (14) оперт с возможностью вращения, в частности, на поворотный приводной рычаг (15), при этом по меньшей мере одна контактная поверхность оснащена устойчивой к истиранию вставкой.
14. Электрическое переключающее устройство по одному из пп. 1-3, отличающееся тем, что первый переключающий контактный элемент (1) имеет кулису (13), в которую вставляется захватный элемент (14) кинематической цепи, причем этот захватный элемент (14) имеет сферически изогнутую поверхность, которая установлена в кулисе (13), причем захватный элемент (14) оперт с возможностью вращения, в частности, на поворотный приводной рычаг (15), при этом по меньшей мере одна контактная поверхность оснащена устойчивой к истиранию вставкой.
