BG63554B1 - Сигнализиращо устройство за положение - Google Patents

Abstract

Изобретението се отнася до сигнализиращо устройство за позиция за моторно задвижване на стъпален превключвател, превключвател на отклоненията или бобина с подвижна сърцевина. Сигнализиращото устройство определя във всеки момент актуалната позиция настъпалния превключвател или на подобните устройства и предава тази информация като електрически сигнал. Устройството се състои от панел (1), който носи сигнализиращи контакти (11), и въртящ се ексцентриков диск (2). Последният превключва електрически сигнализиращите контакти (11) и ги свързва през прекъсвач с моментно действие (3) с контактен мост(23) и чрез челния си ексцентриков контур (22) дискът (2) задейства прекъсвача с моментно действие (3).

Description

Област на техниката

Изобретението се отнася до сигнализиращо устройство за положение за моторно задвижване на стъпален превключвател, превключвател на отклоненията или бобина с подвижна сърцевина.

Предшестващо състояние на техниката

Сигнализиращо устройство за положение е известно от DE-AS 2108013.

Стъпалните превключватели могат да осъществяват превключване под товар без прекъсване между отклоненията на намотките на стъпален трансформатор.

Превключвателите на отклоненията могат да осъществяват превключване между отклоненията на намотката на стъпален трансформатор в състояние без товар.

Бобините без сърцевина могат да осъществяват регулиране, респ. изменение на индуктивност.

Като конструктивна част на моторното задвижване на стъпалните превключватели и подобните сигнализиращи устройства за положение се използват да регистрират електрически съответното местоположение на стъпалния превключвател и подобните и да го предават. То от една страна е изходно положение за оптичния в действителност индикатор на положението и от друга страна е като текуща величина за управляващо, респ. регулиращо въздействие.

Известните сигнализиращи устройства за положение за стъпални превключватели се състоят от множество сигнализиращи контакти, разположени кръгообразно, при което е монтиран поне по един сигнализиращ контакт за всяко работно положение на стъпалния превключвател или подобен. При това сигнализиращите контакти се комутират чрез въртящ се централен лост за сигнализиращите контакти, който е свързан със стъпалния превключвател, поточно с моторното задвижване на стъпалния превключвател.

При това лостът за сигнализиращите кон такти при всяко изменение на работното положение на стъпалния превключвател, по-точно при превключване от едно отклонение на намотката върху друго, се задвижва само около един ъгъл на превключване, който съответства на отстоянието на двойката съседни сигнализиращи контакти. Поради непрекъснатото движение на лоста за сигнализиращите контакти се стига обаче до много бавно отделяне на контакта, което в зависимост от съответния процес на комутация може да продължи повече от няколко секунди. Такова сигнализиращо устройство за положение също така не е подходящо, когато през сигнализиращите контакти се провеждат работещи с постоянен ток токови кръгове или най-общо трябва да се комутират големи токове.

От DE-OS 1812609 е известно друго усъвършенствано сигнализиращо устройство за положение, при което за повишаване комутираната мощност всеки отделен сигнализиращ контакт е изпълнен като отделен превключвател с моментно действие. При това решение обаче има повишени разходи.

В DE 2108013 за опростяване е предвидено сигнализиращо устройство за положение, при което в токовия кръг вместо много отделни прекъсвачи с моментно действие е разположен само един единичен превключвател с моментно действие, респ. бързодействащ прекъсвач, който се задейства чрез ексцентриков диск, който през предавка е куплиран с лоста на сигнализиращия контакт.

Това устройство също е скъпо, защото трябва да осигурява две различни въртящи движения. За едното, същинското движение на лоста на сигнализиращия контакт от един сигнализиращ контакт върху съседен, също така при п-възможни положения, е на ъгъл 360/п градуса. За другото, движението на ексцентриковия диск, който за комутация изминава ъгъл от 360**, също така изпълнява един пълен оборот.

Съгласно DE-PS 2947343 при сигнализиращо устройство за положение се разполага самостоятелно отделен бързодействащ прекъсвач върху въртящ се лост за сигнализиращ контакт. Задействането на прекъсвача при това се изпълнява чрез концентрична ексцентрикова направляваща, която се простира около кръгообразно разположените сигнализиращи контакти.

Недостатък на това устройство е, че подвижният сигнализиращ контакт не може да се изпълни като прост мост, тъй като, както се изяснява, той трябва да е бързодействащ прекъсвач с повдигане и е необходимо последователно включване: сигнализиращ контактбързодействащ прекъсвач-сигнализиращ контакт върху контактното рамо. Освен това усложнени са също така електрическите входящи и изходящи линии към бързодействащия прекъсвач на устройството, тъй като прекъсвачът, с който лостът за сигнализиращия контакт изпълнява въртящо движение, вече не е неподвижен конструктивен елемент. Освен това известното устройство не е подходящо за изпълнение по технологията с печатен монтаж.

Вследствие на това известното сигнализиращо устройство за положение е много усложнено по отношение на конструкцията и на производството.

Техническа същност на изобретението

Задачата на изобретението е да се създаде сигнализиращо устройство за положение от този вид, което има само един единствен прекъсвач с моментно действие, при което е с опростена конструкция и въпреки това е функционално сигурно, като има опростено производство.

Задачата е решена чрез сигнализиращо устройство за положение с признаците на претенция 1.

Подпретенциите се отнасят до особени предпочитани други изпълнения на изобретението.

Предимство на изобретението е, че се създава конструктивно опростена и много лесна за монтиране конструкция на цялото устройство.

С тази конструкция се осигурява възможност лостът за сигнализиращите контакти съгласно изобретението да е изпълнен като отделен ексцентриков диск.

Лостът за сигнализиращите контакти от нов тип по този начин изпълнява едновременно две различни функции, което според нивото на техниката се реализира чрез отделни конструктивни елементи. Той комутира, както е известно, разположените около него кръгообразно сигнализиращи контакти и ги свързва с едно отклонение, а също така той действа ед новременно с неговия челен ексцентриков контур на единствения неподвижно закрепен прекъсвач с моментно действие, който е включен в токовата верига. С други думи, за задействане на прекъсвача с моментно действие не се изискват допълнителни разходи, не е необходим допълнителен ексцентриков диск и не се изисква допълнително движение. Това опростява цялостната конструкция.

Съгласно изобретението изпълненият като ексцентриков диск лост за сигнализиращите контакти може да се произвежда като отделен конструктивен детайл, като изцяло отпада производството на допълнителни ексцентрикови дискове, при чиито монтаж според нивото на техниката концентрично около сигнализиращите контакти освен това се спазват още по-високи изисквания за точност.

Едно примерно изпълнение на изобретението за предпочитане се състои от ексцентриков диск от плосък изолационен материал с проходни отвори, в които са закрепени един или няколко проводящи контактни моста, които при завъртане на ексцентриковия диск комутират отделните сигнализиращи контакти и осъществяват също така връзка към контактните отклонения. Чрез различно разполагане, положение, брой и големина на съответните контактни мостове по този начин могат да се постигнат при неизменна конструкция различните комутации, респ. последователности на превключване с намалени разходи.

При едно друго предпочитано изпълнение на изобретението ексцентриковият диск има своеобразно лагеруване, по-точно един отделен лагер. По този начин въртящите се ексцентрикови дискове и осигуряващият това въртене лагер могат да се изготвят предварително като самостоятелни конструктивни групи и след това по особено прост начин да се комплектоват с панела, който носи кръгообразно разположените сигнализиращи контакти и прекъсвача с моментно действие. При това за предпочитане е този панел да е изпълнен като печатна платка.

Възможно е също така няколко комплектовани съгласно изобретението устройства да се разположат модулно едно над друго и да се задействат чрез един общ централен вал. По този начин и чрез описаното изменение на използваните контактни мостове, които са разположени върху съответните ексцентрикови шайби, могат да се осъществят по опростен начин различни комутирания на сигнализиращите контакти с малко конструктивни елементи.

Пояснение на приложените фигури

Фигура 1 представлява отгоре едно първо устройство съгласно изобретението;

фигура 2 - първото устройство в странично изображение в разрез;

фигура 3 - второ устройство съгласно изобретението в страничен разрез.

Примери за изпълнение на изобретението

Представеното на фиг. 1 и 2 първо изпълнение на сигнализиращо устройство за положение съгласно изобретението включва един панел 1. Панелът 1 съдържа кръгообразно разположени отделни, изолирани един от друг сигнализиращи контакти 11, както и в концентричен кръг към тях непрекъснат тоководещ контактен пръстен 12. Сигнализиращите контакти 11, както и тоководещият контактен пръстен 12, могат да се състоят от отделни контактни части, респ. контактни ленти. За предпочитане е панелът 1 да е изпълнен като изолационна платка с печатен монтаж и сигнализиращите контакти 11 да са изпълнени също като тоководещия контактен пръстен 12 като непрекъснато контактуващи токопроводими писти върху горната страна на изолационната платка с печатен монтаж.

Външно на контактните писти върху панела 1 е закрепен прекъсвач с моментно действие 3, който съдържа задействаща ролка 31. За прекъсвача с моментно действие 3 особено е подходящ микропрекъсвач. Електрическите връзки на прекъсвача с моментно действие 3, както в него, така и с отделните сигнализиращи контакти и свързаните с тоководещия пръстен контактни писти върху обратната страна на панела 1 не са показани на приложените фигури.

Сигнализиращото устройство за положение съгласно изобретението се състои освен това от ексцентриков диск 2, който на известно разстояние, паралелно спрямо панела 1, е лагеруван с възможност за въртене. За тази цел ексцентриковият диск 2 има лагер 21, който е закрепен централно, в центъра на намиращите се върху панела концентрични контактни писти на сигнализиращите контакти 11 и тоководещия контактен пръстен 12 върху него.

Челната страна на ексцентриковия диск 2 има ексцентриков контур 22, който съответства на задействащата ролка 31 на прекъсвача с моментно действие 3.

От страната към панела 1 върху ексцентриковия диск 2 е разположен токопроводим контактен мост 23, който в единия край има подобна на език издатина, която превключва сигнализиращите контакти 11 и която с другия свободен край постоянно е свързана с тоководещия контактен пръстен 12, по-точно се плъзга върху него. Контактният мост 23 по този начин може да бъде лесно закрепен, така че с предвидените за това издатини, свободни краища или подобни той се вкарва в предвидените върху ексцентриковия диск 2 отвори 25. С това устройство при въртене на ексцентриковия диск 2 различните отделни сигнализиращи контакти 11 един след друг могат да се свързват с тоководещия пръстен 12. Едновременно чрез ексцентриковия контур 22 върху челната страна се задейства включеният в електрическия кръг прекъсвач с моментно действие 3, чиято задействаща ролка 31 се търкаля върху ексцентриковия контур 22. Ексцентриковият диск 2 е свързан през централен задвижващ вал 3 с моторното задвижване на съответния стъпален превключвател.

Начинът на работа на устройството е следният.

Ако стъпалният превключвател трябва да се превключи от едно стъпало върху съседното стъпало, по-точно от едно отклонение на намотката върху съседно отклонение на намотката, се пуска в движение моторното задвижване. Задвижващият вал 4 и с това ексцентриковият диск 2 започват да се въртят. Проводящият контактен мост 23, който досега е осъществявал електрическа връзка между неподвижния сигнализиращ контакт, който представлява досегашното положение на стъпалата и проводящия контактен пръстен, започва да напуска този сигнализиращ контакт и се придвижва според посоката на завъртане в посока на един от двата съседни, следващи сигнализиращи контакти. Едновременно задействащата ролка 31 се търкаля върху ексцентрик на ексцентриковия контур 22. Прекъсва чът с моментно действие 3 се задейства и отваря токовия кръг, преди контактният мост 23 да е напуснал напълно досегашния сигнализиращ контакт. С това чрез включения в токовия кръг прекъсвач с моментно действие 3 се отваря електрическият кръг, преди да последва механично контактно отделяне в досега контактуващия сигнализиращ контакт, така че в контакта да не могат да се получат електрически дъги или подобни. Осъществява се същинското контактно отделяне без товар. При по-нататъшно въртене контактният мост 23 достига съответния съседен сигнализиращ контакт и осъществява електрическа връзка между него и тоководещия контактен пръстен 12. След това задействащата ролка 31 се търкаля в ексцентриковия контур 22 на прекъсвача с моментно действие 3, като затваря отново токовия кръг.

За протичането на този процес са необходими съответни оразмерявания на ширините на отделните сигнализиращи контакти 11 и техните отстояния един от друг, на контактния мост 23 и ексцентриковия контур 22. В зависимост от тези оразмерявания може да се реализират различни последователности на превключване. Така с изменение на процеса на превключване е напълно възможно да се предвиди положение, при което прекъсвачът с моментно действие 3 вече да е затворил токовия кръг, преди проводящият контактен мост 23 да е достигнал новия сигнализиращ контакт.

Общо казано, задвижващият вал 4, както и ексцентриковият диск 2 осъществяват при всяко превключване на стъпалния превключвател завъртане на ъгъл от 360/п градуса, при което η е броят на възможните положения на стъпалата, по-точно броят на съществуващите сигнализиращи контакти.

Фигура 3 показва втори вариант на изпълнение на изобретението. При това лагерът 21 чрез закрепващ елемент 25 е свързан с ексцентриковия диск 2 и има центрираща лагерна втулка 27, чийто вътрешен контур съответства на външния контур на задвижващия вал 4.

В панела 1 е предвиден отвор 13, чийто диаметър е малко по-голям от този на лагера 21, така че той се вкарва и може да се върти свободно.

Аксиалното фиксиране се осъществява от една страна чрез опора 28 към лагерната втулка 27 с по-голям диаметър, а от друга страна чрез закрепващ пръстен 26, който след монтаж върху другата страна на панела 1 се вкарва в канал 29 на лагера 21. По този начин се постига надеждно фиксиране на състоящия се от лагер 21 и ексцентриков диск 21 конструктивен възел с неограничена способност за въртене върху панела 1.

Това изпълнение има повече предимства. Едно от тях е, че целият конструктивен възел ексцентриков диск/лагер, може да се монтира предварително. Другото предимство е, че този конструктивен възел при монтаж изисква само да се вкара през отвор 13 на панела 1 и от другата страна да се фиксира с фиксиращия пръстен 26. Друго предимство е, че същинският вал 4, който пренася въртящото движение от задвижването, може допълнително да се вкара в лагерната втулка. При това може да се осигури чрез съответни контури свързване чрез геометричната форма по известен начин.

Възможно е също така сигнализиращите устройства за положение да се предвидят многократно, в няколко равнини, едно над друго в идентични изпълнения, например за многофазни устройства. На фиг. 3 е илюстрирано такова устройство в две равнини, при което не всички детайли са представени с означения. Може да се разбере, че са предвидени втори панел 5 и втори ексцентриков диск, които образуват второ устройство съгласно изобретението. При това фиксирането и закрепването на отделните устройства чрез дистанционни елементи 7 изпълнява синхронното движение на двата ексцентрикови диска 2 и 6 чрез преминаващия през цялото устройство задвижващ вал 4.

Патентни претенции

1. Сигнализиращо устройство за положение за моторно задвижване на стъпален превключвател, превключвател на отклоненията или бобина с подвижна сърцевина, при което подредени в кръг са разпределени множество от неподвижни сигнализиращи контакти за различните работни положения на стъпалния превключвател, на превключвателя на отклоненията или на бобината с подвижна сърцевина, като освен това централно в този кръг е лагеруван с възможност за въртене един подвижен лост за сигнализиращите контакти и поне чрез един, междинно комутиран прекъсвач с моментно

Claims (10)

1. Сигнализиращо устройство за положение за моторно задвижване на стъпален превключвател, превключвател на отклоненията или бобина с подвижна сърцевина, при което подредени в кръг са разпределени множество от неподвижни сигнализиращи контакти за различните работни положения на стъпалния превключвател, на превключвателя на отклоненията или на бобината с подвижна сърцевина, като освен това централно в този кръг е лагеруван с възможност за въртене един подвижен лост за сигнализиращите контакти и поне чрез един, междинно комутиран прекъсвач с моментно действие могат да се свързват електрически с едно отклонение, характеризиращо се с това, че лостът за сигнализиращите контакти е изпълнен като ексцентриков диск (2) с челен ексцентриков контур (22) и че външно на кръга 5 на сигнализиращите контакти (11) е монтиран поне един прекъсвач с моментно действие (3), и че той е с възможност за задействане от ексцентриковия контур (22) в зависимост от завъртането. 10

2. Сигнализиращо устройство за положение съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че поне един прекъсвач с моментно действие съдържа една задействаща ролка (31), която съответства на ексцентриковия контур (22). 15

3. Сигнализиращо устройство за положение съгласно претенция 1 или 2, характеризиращо се с това, че сигнализиращите контакти (11) са монтирани върху панел (1), при което концентрично спрямо този кръг върху 20 панела освен това е предвиден непрекъснат токопроводящ пръстен (12) по такъв начин, че чрез ексцентриковия диск (2) според неговото положение може да свързва електрически поне един от сигнализиращите контакти (11) с то- 25 копроводящия пръстен (12).

4. Сигнализиращо устройство за положение съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че поне един прекъсвач с моментно действие (3) също така е монтиран върху па- 30 нела (1).

5. Сигнализиращо устройство за положение съгласно една от претенциите от 1 до 4, характеризиращо се с това, че ексцентрикови- ят диск (2) е изпълнен от плосък изолационен 35 материал и има проходни отвори, респективно отвори (24), в които е закрепен поне един токопроводящ контактен мост (23) за превключване и свързване с отклонението на сигнализи ращите контакти (11).

6. Сигнализиращо устройство за положение съгласно претенция 5, характеризиращо се с това, че поне един проводящ контактен мост (23) има в единия край една подобна на език издатина, която контактува със сигнализиращите контакти (11) и ги превключва и с неговия друг свободен край е постоянно свързано електрически с проводящия контактен пръстен (12).

7. Сигнализиращо устройство за положение съгласно една от претенциите от 3 до 6, характеризиращо се с това, че панелът (1) е изпълнен като печатна платка по такъв начин, че както сигнализиращите контакти (11), така и проводящият контактен пръстен (12) са изпълнени като непрекъснато контактуващ проводящ участък върху горната повърхност.

8. Сигнализиращо устройство за положение съгласно една от претенциите от 1 до 7, характеризиращо се с това, че ексцентриковият диск (2) е обединен с един лагер (21) в отделен конструктивен възел.

9. Сигнализиращо устройство за положение съгласно една от претенциите от 1 до 8, характеризиращо се с това, че панелът (1) и ексцентриковият диск (2) са разположени и фиксирани паралелно един спрямо друг.

10. Сигнализиращо устройство за положение съгласно претенция 9, характеризиращо се с това, че по-специално за едно многополюсно устройство са монтирани модулно едно над друго няколко отделни сигнализиращи устройства за положение, съдържащи панел (1) и ексцентриков диск (2) и задействани чрез общо задвижване.