Поворотный переключатель

 

О П И С А Н И Е пп 528627

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.05.74 (21) 2022674 07 (51) М. Кл.-" Н 01Н 36/00 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР. по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.76. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 24.09.76 (53) УДК 621.316.543 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. И. Соловей, В. T. Ветиорец, И. К. Веселовзоров и С. H. Кириленко (71) Заявитель (54) ПОВОРОТНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ

Изобретение относится и области коммутационной контактной техники.

Известен поворотный переключатель на магнитоуправляемых контактах, в котором в качестве управляющего источника намагничивающей силы (н. с.) для магнитоуправляемых контактов, расположенных по окружности, используется вращающийся постоянный магнит, закрепленный на центральной оси. Конструкция этого устройства используется в контактных поворотных переключателях в качестве узла привода, формирования рабочей диаграммы, усилия перемещения и фиксации управляющего постоянного магнита.

Недостатком такого переключателя является сложность механического узла, содержащего значительное количество деталей, что снижает надежность и ограничивает срок службы поворотного переключателя в целом.

Известны конструкции поворотных переключателей с использованием для узла приводов постоянных магнитов.

В известном устройстве на части внутренней поверхности подвижного кольцевого магнита нанесен слой электропроводящего материала, а из внутренней поверхности неподвижного кольцевого магнита выступает пара электрических контактов. Когда магниты взаимно расположены так, что слой электропроводящего материала перекрывает оба выступающих коптакта, переключатель коммутирует электрическую цепь. Однако такой переключатель имеет ограниченные функциональные возможности. Так, например, переключатель позволяет коммутировать только одну электрическую цепь, а его контактная система не герметизирована.

Поворотный переключатель имеет открытые консольные пружинные контакты щелочного типа, его фиксирующее усилие мало.

Поворотный переключатель содержит расположенные в корпусе по окружности магнитоуправляемые контакты, закрепленный в корпусе неподвижный и установленный на оси nepel5 ключателя подвижный магниты, приводной элемент и контактную колод!л..

Недостатками такого устройства являются значительные габариты магнитов и переключателя в целом, сложность конструкции и от20 сутствие помехозащищенности от влияния внешних магнитных полей, что снижает надежность работы переключателя. Кроме того, указанный переключатель не имеет водозащищенности конструкции.

25 С целью повышения надежности при уменьшении габаритов, обеспечения солевозврата в фиксированное положение, обеспечения водозащищенности конструкции и уменьшения магнитного влияния на работу переключателя

30 в предлагаемом переключателе магниты вы528627!!О.!нсны В виде колец, нама1чп3 Icklll ьдоль осн переключателя по секторам так, что coceu»II секторы намагничены встречно, а в качестве источника нам агничивающей силы использоВан дополнительный управляющий постоянный магнит, жестко связанный, например, через ферромагнитную пластину с подвижным маг;!итом, причем для фиксации положения персключателя используются по крайней мере два соседних разнополярных сектора подвижного и неподвижного магнитов. На пути перемещения вращающегося магнита с обеих сторон от этого положения установлены упоры, ограничивающие перемещение до перекрытия разнополярных сегментов магнитов. Кроме того, между магнитоуправляемыми контактами, подвижным и управляющим магнитами установлена разделительная плата, а удаленные друг друга поверхности неподвижного и подвижного магнитов закрыты ферромагнитными пластинами, и на внешней поверхности корпуса установлены два ферромагнитных цилиндра, один из которых охватывает управляющий магнит, а другой перекрывает зоны рабочих зазоров магнитоуправляемых контактов. При этом каждая группа магнитоуправляемых контактов помещена в цилиндрическую деталь ступенчатой формы из аммортизационного материала.

На фиг. 1 показан предлагаемый поворотный переключатель, разрез; на фиг. 2 — разрез по А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — -6 — варианты реализации источника н. с. в поворотном переключателе.

Поворотный переключатель (см. фиг. 1 и 2) содержит расположенные в корпусе по окружности магнитоуправляемые контакты 1, которые могут быть замыкающими или размыкающими. Магнитоуправляемые контакты размещены по группам, количество которых соответствует числу фиксированных положений переключателя. Каждая группа содержит от одного до четырех расположенных на равном расстоянии друг от друга магнитоуправлясмых контактов 1, разч1ещенных в амортизационной детали 2 цилиндрической формы. Амортизационный цилиндр 2 фиксируется посредством имеющегося на нем пояска, зажимаемого между контактной колодкой 3 и корпусом

4 переключателя. Защита от проворота контактной колодки относительно корпуса обеспсчивается за счет внутреннего выступа в корпусе, входящего во внутренний паз, имеющийся на колодке. Крепление контактl!ОЙ колодкl! к корпусу поворотного переключателя осуществляется посредством цилиндра 5, выполненного на ферромагнитного материала и являющегося частью Внешнего экрана переключателя. Цилиндр напрессовывается на корпус 4 (после установки магнитоуправляемых контактов, внутреннего электрического монтажа и установки контактной колодки) и завальцовывается, фиксируя определенное положение колодки 3. Установка ферромагнитного цилиндра может быть осуществлена любыми

1о

)5

2О

4О

50, Я

65, )мl !!и! !! JI 3всс II I>1 Iil II С!103. oil Ilia! II. (!! А!1 Об!р !!Лом, 1111;IJ!11 !р 6 Вы110лняст ф нкц11и крсl!сжнОН

ДС1 <1 l Jl, Я ТЯ КЖС С 1УЖИ ДЛЯ 3 Я! ЦI1Т!! КОНТЯК 1 НОЙ 1с1СТИ Т!СРСКЛЮЧЯТСЛЯ OT ВОЗДСЙСТВIIЯ В110111iIHX Ма! НИТНЫХ ПОЛСЙ.

Внутренний монтаж выводов магнитоуправляемых контактов к контактам колодки выполняется гибкими монтажными проводами, не препятствующими свободному перемещению контактов в амортизационном материале цилиндрической детали 2. Монтажные провода от верхних выводов магнитоуправляемых контактов пропускаются в центральное отверстие, имеющееся в детали 2 и улучшающее ее амортизирующее действие.

Описанное крепление магнитоуправляемых контактов позволяет сохранить их работоспособность при воздействии повышенных механических нагрузок.

Каждая цилиндрическая деталь 2 с группой магнитоуправляемых контактов 1 размещена B магнитопроводе 6, который имеет форму цилиндра и охватывает магнитоуправляемые контакты 1 по длине от окончания их выводов со стороны, противоположной колодке 3, до зоны рабочих зазоров.

Цилиндрические магнитопроводы вставлены (запрессованы, вклеены или т. п.) в расположенные по окружности внутренние гнезда корпуса 4 переключателя, расположение которых строго соответствует каждому положению элемента привода (рукоятки) и, соответственно, положению источника для управления контактами 1.

В качестве источника н. с. для управления магнитоуправляемыми контактами 1, как это показано на фиг. 1 и 2, может быть использован сектор вращающегося кольцевого магнита

7, развитый по толщине или примыкающий к поверхности последнего со стороны магнитоуправляемых контактов.

Подвижный (вращающийся) кольцевой магнит 8 предварительно жестко скрепляется с пластиной 9 из ферромагнитного материала, например, с помощью эпоксидной смолы. Пластина жестко крепится к оси 10 привода и профильной детали 11, выполненной из изоляционного материала. Деталь 11 имеет гнездо для установки сектора управляющего магнита 7 и профильную поверхность.

В случае реализации конструкции переключателя с самовозвратом из крайних положений в центральное в корпусе 4 переключателя устанавливается упор, до которого доходят окончания профильной поверхности, ограничивая поворот детали 11 в каждую сторону.

Крепление управляющего магнита 7 в пазу указанной детали осуществляется, например, с помощью эпоксидного компаунда. Таким образом, вращающийся магнит 8, пластина 9 и управляющий магнит 7 жестко связаны между собой и осью 10 привода, которая расположена во втулке 12, выполненной из изоляционного материала. На втулке жестко, например, с помощью эпоксидной смолы, крепится не

528627 подви>кный кольцевой магнит 13 и вторая пластина 14 из ферромагнитного материала, лс>кащая непосредственно на поверхности указанного магнита. Гарантированный зазор между кольцевыми магнитами 8 и 13 предохраняет пх от соударения во время работы переключателя и обеспечивается заданной высотой втулки 12.

Установка узла привода и упрагления с магнитами 7, 8 и 13 осуществляется крепле:шем втулки 12 с осью 10 в корпусе 4 переключателя любым известным способом, например с помощью эпоксидной смолы, Известные средства, например выступ на втулке 12, входяп11гй в паз, имеющийся на внутренней погерхностп корпуса, предохраняет втулку 12 0Т проворота

Элемент 15 привода (например рукоятка или клювик) крепится на оси 10 любым известным способом.

На внешнюю поверхность корпуса переключателя папрессовывается второй цилиндр

16 внешнего экрана, выполненный из ферромагнитного материала и охватывающий управляющий магнит 7. Корпус 4 переключатсля, выполненный из изоляционного материала, имеет глухую перегородку (разделптельну10 плату) в центральной части, полностью защищающую внутренн1ою часть переключателя с магнитоуправляемыми контактами от воздействия влаги. Узел привода и управления с магнитами содер>кит детали либо выполненные из соответствующих материалов, либо оораоотанные по известной технологии так, -iTO он не подвержен воздействию влаги при ее возможном проникновении.

Крепление поворотного переключателя в аппаратуре осуществляется с помощью фланца

17, имеющегося на корпусе 4. Возможен также вариант реализации поворотного переключателя, когда разделительная плата является принадлежностью аппаратуры, например лицевой пан ли пульта управления. В это..: c;1; 13с контактная часть персключателя с магнитоуправляемыми контактами располагается под платой и жестко крепится к ней л<обым нзвеcTHblм способом, а узел привода и управления с магHHTa>IH pacTIoчагается Ha;1, п. 13ToÉ.

Формирование источника и. с. (управляющего магнита) в поворотном переключателе может быть реализовано ра;.л-ичпыми путями.

Так в качестве источника н. с. для упраnëpния магнито< п1?авляемых1И IIII можст быть использо<зан од1ш нз секторов «ра1цаю1цегося кольцевого м агнита (см. фнг. 3) п,<и один из секторов вращающегося кольцегого магнита, развитый по диаметру (см. фнг. 4 11

5), а также постоянный магнит, .=,акрспленнь1й на оси, жестко связа-IH0II с Bpàùàloninìcë кольцевым магнитом 8.

Узел привода, формирования рабочей дпаГрам. Iы, < cnлия пс1?смсн,снllл и ф><ксац1111 <11равляющсго звена содержит укрсплс11иый в

Kopn < cp. неподвижный магiliIT 13 II подви>кнын магнит 8, жестко связанный с осью 10 привода, 003 магнита намагничены вдоль оси та

2<1

) ?

33

60 (1 Г) ким образом. что нх поверхности состоят пз сектОрОВ чередующейся полярности. Взаимоприлегающие поверхности кольцевых магнитов расположены друг относительно друга так, что в ка?Кдом фиксированно.;1 no;10>IIpIIIIH д1? "< г над другом находятся разнополярные секторы каждого магнита.

Для фиксацшi в каждом положении используются по кра1гней мере два сосед1гпх разнопо I5Ij?Hblx сектора на каждом магните. Это обеспечивает надежную фиксацию п требусмос усилие переключения элемента привода.

Прп повороте (переклю ieiinii) элемента 15 на угол раствора одного сектора усилие сохранения фиксированного положения нач:шаст уменьшаться, а усилие перемещения в соседнее фиксированное положение — возрастать за счет спл притяжения разнополярных секторов и отталкигания однополярных. Процесс изменения усилий является практически лавинообразным, à переход из одного фиксированного положения в другое происходит мгновенно и прекращается при новом полном перекрытии разнополярных секторов неподвижного п вра1цающсгося магнитов.

Одновремс<1по с. поворотом подвижного магнита 8 nponc ozIIT clln poHHOP перемещение источника н. с. 7, который практически мгHOве IHo находит на группу магнитоуправляемых контактов 1, соотгстствующих новому фиксированному положению элемента привода.

Требуемая одновременность срабатывания магнитоуправляемых контактов каждой группы достигается применен,1ем пнлпндрических магнитопроводов 6 пз ферромагнитного материала для каждой группы, охватывающих контакты по длине от окончания выводов до зоны раоо«Н зазоров. В определенном положещп1. когда сработали (замкнуты) магнптоуправляемые контакты группы. соответству1ощей этому положению, управляющий маг11ит (источник и. с.) полностью «накрывает» тореп кольцевого магннтопровода указанных контактов.

Кольцевой магпнтопровод 6 существеннс повышает чувствительность магнитной системы переключателя. обеспечивая концентрацик управляющегÎ поля в зоне рабочих зазоро1 магиитоуправляемых контактов.

Для исключения магнитного влияния удален ные друг от друга поверхности подвижного 1 неподвижного магнитов 32 исключением по верхцостн управляющего магнита в случа< его формировапня пз сектора подьч1жного маг нита покрыты пласт1шамп 9 и 14 из ферро магнитного материала.

При неÎбходнмоcTИ в03можно выпо тисни повооотного переклю 12 т<., <я и 3 несколько H3 правлений, например для коммутации двух на правлений г переклю1ат"лс на пять фпкснро ва11ных по Io>iicnIIII управляющие секторы рас полагаются nOq углом 180 .

Два внешних цилиндра 5 и 16, выполненны нз ферромагнитног0 материала, охватываю магнитную систему управления магнитоупраи

528627 л>>емыми кон Гяктями, искл>о1>я51 вли>1>lие lla них внешних магнитных полей, а также исключают влияние полей, создаваемых источников и. с. Иа расположе>>ные рядом устройства.

Формула изобретения

1. Поворотный переключатель, содер)кящий расположеш>ые в корпусе по окружности магнитоуправляемь>е контакты, закрепленный в корпусе неподвижный и установленный на оси переключателя подвижный постоянные магниты, приводной элемент и контактную колодку, отлич а ющий ся тем, что, с целью повышения надежности при уменьшении габаритов, магниты выполнены в виде колец, намагничены вдоль оси переключателя по секторам так, что соседние секторы намагничены встречно, а в качестве источника амагничивающей силы использован дополнительный управляющий постоянный магнит, жестко связанный, например, через ферромагнитную пластину с подвижнь м постоянным магнитом. причем для фиксации положения переключателя используются по крайней мере два соседних разнополярных сектора подвижного и неподвижного постоянных магнитов.

2. Переключатель по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения самовозврата приводного элемента в фиксированное по5

>О

25 ложе>>ие, на пути lrepei>ei>le>I> вря>ця>0>цегос>1 магнита с обеих сторон от этого положения установле>>ы упоры, ограничивак>п!ие перемещение до перекрытия разнополярных сегментов постоянных магнитов.

3. Переключатель по и. 1, о т л и ч à ю щ и йся тем, что, с целью обеспечения влагозащищецности конструкции, между маг»итоуправляемыми контактами, подвижным и управляющим постоянными магнитами установлена разделительная плата.

4. Переключатель по и. 1, о тл и ч а ю щ и йся тем, что, с целью уменьшения ма>ч>итного влияния на работу переключателя, удаленные друг от друга поверхности иеподв»жного и подвижного постоянных магнитов закрыты ферромагнитными пластинами, а на внешней поверхности корпуса установлены два ферромагнитных цилиндра, один из которых охватывает управляющий постоянный магнит, а другой перекрывает зоны рабочих зазоров маги итоупра вляе мых конта ктов.

5. Переключатель по п. 1, отл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью защиты магнитоуправляемых контактов от механических нагрузок, каждая гр>/ппя мягнитоуправляемьlх кон I a><тов помещена в цилиндрическую деталь ступенчатой формь> из амортизационного материала.

528627

Разде ртельнал глаг гг Риг. 1

1 azdeXumesu easi алабаи

Риг. а

Риг. Ф

Редактор Г. Мозжечкова

Корректор Е. Рожкова

Заказ 2006/13 Изд. № 1602 Тираж 963 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, нр. Сапунова, 2

1б

Составитель А. Пучков

Техред М. Семенов