FI92772C - Lattajousijärjestelmä ja tällä järjestelmällä varustettu virrankytkin - Google Patents

Description

92772

Lattajousijarjestelma ja talla jarjestelmaiia varustettu virrankytkin

KeksintO liittyy lattajousijarjestelmaan, erityises-5 ti ainakin yhteen kappaleeseen vaikuttamista vårten kappa-leen kayttaessa tai sisaitaessa sahkiJkytkimen ainakin yhden lattajousen, joka voi vaikuttaa mainittuun ainakin yhteen kappaleeseen. KeksintO liittyy myCs lattajousiyhdistelmiin, joita kaytetaan tailaisella lattajousijarjestelmaiia varus-10 tetuissa sahkOkytkimissa.

Tamantyyppinen lattajousijarjestelma tunnetaan esi-merkiksi saksalaisesta patenttijulkaisusta DE-C-3,326,220.

SahkOkytkimissa eri kytkintoiminnot ovat taysin tai _osittain riippuvaiset jousijarjestelmasta. Kaytetaan esi-15 merkiksi muun muassa jousijarjestelmia aikaansaamaan voima, jolla koskettimet pidetaan toisiaan vasten (kosketinvoima), tiettyjen ehtojen (kynnysarvojen) toteuttamiseksi, joiden vallitessa koskettimien on avauduttava tai sulkeuduttava halutun kytkentanopeuden saavuttamiseksi jne. Jousijarjes-20 telman valinta vaikuttaa suuresti seka kytkimen toimintaan etta sen rakenteeseen.

Useissa tunnetuissa jousijarjestelmissa kaytetaan kierteisia veto- tai puristusjousia. Ndma jouset vaikutta-vat toisella paaiiaan kohteena olevaan kappaleeseen, esi-: 25 merkiksi kosketinvarteen, kun taas toinen paa on kiinnitet- ty kytkimen koteloon tai alustaan. Naiden jousien aikaan-saama voima voi myOs vaikuttaa kohtaan, jossa jousi on kiinnitetty koteloon tai alustaan. Erityisesti silloin, kun on aikaansaatava suhteellisen suuria voimia, taman kiinni-30 tyskohdan ja siten myOs koteion tai alustan on oltava riit-tavan tukevia kestaakseen tailaisia suuria voimia.

Lisaksi tietyn toiminnon aikaansaava kytkin, esi-merkiksi kosketinvoiman kehittava, toimii usein huonosti, ts. ei tehokkaasti, toteuttaessaan toisen kytkintoiminnon, 35 kuten esimerkiksi koskettimen avautumisnopeuden. Taman heikon toiminnan vaikutuksen pitamiseksi mahdollisimman • pienena, asetetaan usein lisavaatimukseksi, etta jousijar- 2 92772 jestelman vaikutuksen taytyy olla pienenevå. Tåma merkit-see, etta esimerkiksi kosketinvoimajousen vaikutuksen toisen kytkintoiminnon, esimerkiksi koskettimien avaamisen, alkaessa taytyy pienentya hyvin nopeasti ja joissakin ta-5 pauksissa sen taytyy jopa muuttaa toimintasuuntaansa. Jotta tailainen vaatimus taytettaisiin, jousen vaikutuskohta kohteena olevassa kappaleessa, jousen kiinnityskohta kote-loon tai alustaan seka kohteena olevan kappaleen pyoråhdys-tai nivelkohta ovat yleisesti rakenteellisesti sovitettu 10 keskenaan siten, etta aikaansaadaan pieneneva tai jopa suuntaansa vaihtava vaantiJmomentti. Tailainen ratkaisu vaa-tii kuitenkin suhteellisen mutkikkaan jousi- ja vipuraken-teen, esimerkiksi sellaisen, joka on esitetty Eurooppa-patentin hakemuksessa EP-A-127,784.

15 Mutkikas jousijarjestelma tarvitaan myos, jos on toteutettava, esimerkiksi kosketinvarren, lineaarinen liike kåantymisliikkeen sijasta. Pienenvan vaikutuksen aikaan-saamiseksi on myds tassa kaytettava vipujarjestelmia ja muita senkaltaisia. Tailaisten mutkikkaiden rakenteiden 20 suhteen on my5s niin, etta jos mahdollisimman kompaktin rakenteen aikaansaamiseksi halutaan lyhentaa jousitoimin-non kohteena olevan kappaleen momenttivartta, niin jousen kehittåman voiman on suurennuttava våantOmomentin pysyessa samana. Tasta taas on seurauksena, etta itse jousen on 25 oltava vahvempi ja siten suurempi, jolloin osa saadusta tilan saastOsta menetetaan. Lisaksi vaikutuskohta ja siten myOs kotelo tai alusta on suunniteltava tatå suurempaa voimaa silmaiia pitåen.

Edelia mainitussa saksalaisessa patenttijulkaisussa 30 3,326,220 esille tuodulla lattajousijarjestelmaiia on myijs se haitta, etta lattajousen såhkdkytkimen koteloon tai alustaan kohdistama jånnitys vaikuttaa lattajousen tai kappaleen, johon lattajousi vaikuttaa, kotelossa tai alustassa oleviin nivelkohtiin aiheuttaen niiden kulumisen. Koska ko-35 telo tai alusta yleenså tehdaan muovista, nama nivelkohdat vaativat siksi suurta huomiota ja erityisesti lattajousen • · 3 92772 kohdistamien hyvin suurten voimien tapauksessa niilia tulee olla erikoisrakenne ja/tai erityinen materiaalikoostumus.

MyOs ranskalainen patenttijulkaisu 2,057,181 tuo esille lattajousijarjestelman såhkOkytkimen kosketinmeka-5 nismiin vaikuttamista vårten. Lattajousi saadaan jSnnitet-tyyn asentoon saatdnupin ja yhdyssauvan avulla, jota yhdys-sauvaa pakko-ohjataan ohjainelinta pitkin. jannitetyssa asennossaan lattajousi kohdistaa voiman kosketinmekanismiin seka såatdnuppiin, erityisesti niiden ja kytkimen koteion 10 tai alustan v&lisiin kiinnitys- tai nivelkohtiin.

Koteion tai alustan on tietenkin oltava riittSvån tukevat kestaakseen lattajousen niihin kohdistamat voimat. Edelia mainituista sysita tamåntyyppisia lattajousijSrjes-telmiå kSytetafin sahkdkytkimisså harvoin ja vain silloin, 15 jos kehitettavåt voimat ovat suhteellisen pienia.

KeksinnGn tarkoituksena on nåista syistS aikaansaada lattajousijMrjestelma, jonka avulla edellfi mainitut tunnet-tujen jousijårjestelmien haitat poistetaan ja jossa lattajousi jSrjestelma voi my6s olla yksinkertainen ja kompakti 20 rakenteeltaan ja joka voidaan helposti sovittaa tietyn so-velluksen edellyttamaan jousitoimintoon ja joka kåsittaa tai tarvitsee mahdollisimman pienen måarån osia tai apukei-noja.

Tama aikaansaadaan keksinndn mukaan siten, etta lat-25 tajousijårjestelma kasittaa tukikehyksen, joka pitaå kehyk-sen aukossa toisesta paastaan tuettua mainittua ainakin yh-ta lattajousta, ja etta kehyksen aukossa lattajousen esiin tydntyvan vapaan paan ja tukikehyksen tata pååta vastapaatå olevan reunan vaiiin voidaan sijoittaa mainittu ainakin 30 yksi kappale, johon jousitoiminto vaikuttaa, ja etta kehyksen aukossa olevan mainitun kappaleen mitat ovat suuremmat kuin tukikehyksen mainitun reunan ja mainitun ainakin yhden lattajousen vapaan paån vaiinen etaisyys lattajousen sijai-tessa olennaisesti tukikehyksen tasossa tukikehyksen olles-35 sa alustaan jaykasti tuettu.

Tassa yhteydessa termilia "jaykasti tuettu" tarkoi-. tetaan, etta alusta kannattaa mainittua tukikehysta siten, 92772 4 etta mainitun ainakin yhden kappaleen, johon jousitoiminto vaikuttaa, sekå tukikehyksen mainitun ainakin yhden lattajousen tuentakohtien paikka on suhteellisen kiintea. Tåmå voidaan aikaansaada esimerkiksi kannattamalla tukikehysta 5 kaikista reunoistaan tai kayttamaiia sopivasti konstruoitua alustaa ainakin mainittujen tuentakohtien kiinnittåmiseen. Riittavån jåykka tukikehys voidaan asentaa esimerkiksi kiinnittamaiia se paistaan.

KeksinnOn mukainen lattajousijarjestelma muodostuu 10 kaytånnGllisesti katsoen suurinunaksi osaksi niin sanotusta suljetusta voimajarjestelmåsta, joka tarkoittaa sita, etta lattajousen, kappaleen ja tukikehyksen yhdistelma ottaa vastaan lattajousen kehittaman voiman suurimmaksi osaksi. T3ma merkitsee sita, etta kotelolle tai alustalle, johon 15 keksinnOn mukainen lattajousijarjestelma asennetaan, tarvi-taan paljon pienemmat lujuusvaatimukset, josta seuraa, etta tarvitaan paljon pienempi seinaman paksuus ja pienempi val-mistustarkkuus, koska kiinnityskohtien sijainnille ja ra-kenteelle ei tarvitse asettaa lisavaatimuksia.

20 Jopa kytkimissa, joissa lattajousen on aikaansaatava suhteellisen suuria voimia, keksinndn mukainen lattajousijarjestelma voidaan asentaa suoraan esimerkiksi muovikote-loon. KeksinnOn mukainen lattajousijarjestelma on seka yk-sinkertainen etta kompakti rakenteeltaan, joten sellaisen 25 kytkimen, jossa tailaista lattajousijarjestelmåa kaytetaan, mitat voivat olla pienemmat kuin vastaavilla kytkimilia, jotka on varustettu vipujarjestelmilia, kierrejousilla tai muilla sellaisilla jousijarjestelmilia.

Huomautettakoon, etta US-patenttijulkaisu 2,685,007 30 tuo esille sahk6kytkimessa kaytettavan lattajousijårjestel-man, joka kasittaa kehyksen, jonka aukkoon on sijoitettu lattajousi ja kappale, johon lattajousi vaikuttaa. Kehys on kuitenkin aktiivisesti osallisena lattajousijarjestelman jousitoiminnossa. Tama johtuu siita, etta kehys on liikku-35 vasti sijoitettu toimimaan taivutusjousena maåritellyn kyt-kintoiminnon aikaansaamiseksi.

11 5 92772 Påinvastoin kuin tåsså esillå olevassa keksinnOsså, kehys tåsså enneståån tunnetussa lattajousijårjestelmåsså ei ole alustan jåykåsti tukema, joten voidaan kåyttåå vain kehyksen aukon suhteen poikittaista voimavaikutusta, ts.

5 kehyksen liikeen suunnassa vaikuttavaa. Tåmån keksinnon mu-kaisen tukikehyksen jåykån tuennan johdosta voidaan kåyttåå lattajousen pituussuuntaista jånnitystå esimerkiksi tietyn kosketinvoiman tai kytkentånopeuden aikaansaamiseksi. Lattajousen pituussuuntainen jånnitys voi olla moninkertainen 10 verrattuna mainittuun poikittaissuuntaiseen voimaan.

Brittilåinen patenttijulkaisu 538,317 tuo myds esil-le kehyksellå varustetun lattajousijårjestelmån, jonka kehyksen aukkoon on sijoitettu kappale, johon kaksi latta-jousta vaikuttaa. Kehys on kuitenkin my6s liikkuvasti tuet-15 tu halutun jousitoiminnon aikaansaamiseksi. Tåmå suoritus-muoto eroaa lisåksi esillå olevan keksinndn mukaisesta lattajousijårjestelmåstå sikåli, ettå kappaletta ei tue aukon reuna, vaan sitå tukevat vastakkaisten lattajousien vapaat pååt. Vaikka mainittu kehys tuettaisiinkin tåmån 20 keksinnOn mukaisesti jåykåsti, ei ole mahdollista kåyttåå lattajousien taivutusvoimaa, koska yhden lattajousen jån-nittåminen aiheuttaa toisen lattajousen poikkeutumisen, jonka johdosta mainitun toisen lattajousen tuentakohdan paikka muuttuu.

25 Lisåksi huomautettakoon, ettå saksalainen patentti- julkaisu DE-A-3409393 myds tuo esille jousijårjestelmån ja såhkdkytkimen, jossa jousen aikaansaama voima ei siirry suoraan kytkimen koteloon tai alustaan. Tåmå ei kuitenkaan ole lattajousijårjestelmå eikå se ole sellainen tukikehyk-30 sen kanssa yhtenåisen kokonaisuuden muodostava lattajousi-jårjestelmå kuin esillå olevassa keksinnosså on. Lisåksi jousen aikaansaama voima ei ole kehyksen tasossa kuten esillå olevassa keksinnOsså. Siksi siinå tukikehyksen muo-donmuutos on varsin mahdollinen.

35 Tåmån keksinndn mukaisen jousijårjestelmån erååsså suoritusmuodossa lattajousen tuenta tukikehyksellå aikaan-saadaan siten, ettå mainittu ainakin yksi lattajousi muo- 6 92772 dostaa tuetusta pSastå&n yhden kokonaisuuden tukikehyksen kanssa ja ulottuu tasta paastaan kehyksen aukkoon.

Tarvittavasta jousivoimasta, lattajousen pituudesta ja sen poikkeutuksesta kehyksen aukon suhteen riippuen lat-5 tajousen ja tukikehyksen vaiilia voi esiintya transitioti-lassa niin suuria jannityksia, etta jousimateriaalissa syn-tyy murtumia tai jousimateriaalia jannitetaan yli mydtara-jansa, joka lopulta johtaa murtumiseen. Erityisesti kompak-teissa, suhteellisen pienissa kytkimissa, joilla on suuri 10 kosketinvoima ja/tai kytkentanopeus, on edullista kayttaa taman keksinndn eraan toisen suoritusmuodon mukaista latta-jousijarjestelmaa, jolle on tunnusomaista, etta mainittu ainakin yksi lattajousi on kehyksen aukossa irroitettavasti tuettu.

15 Keksinndn eraan toisen suoritusmuodon mukaan tamå tuentamenetelma aikaansaadaan siten, ettå tukielementti mainitun ainakin yhden lattajousen irroitettavaa tukemista vårten sijoitetaan kehyksen aukkoon tuettavan mainitun ainakin yhden lattajousen paan ja tukikehyksen mainittua 20 paata vastapaata sijaitsevan toisen reunan vaille. Lattajousen tuentakohtaan vaikuttava taivutusvoima siirtyy nyt tukikehykseen sen nivelletysti tuetun p3ån ja tukielementin valitykselia, jolloin tukikohdassa esiintyvat taivutusjan-nitykset tuntuvasti pienenvat verrattuna suoritusmuotoon, 25 jossa lattajousi muodostaa tukikehyksen kanssa yhtenaisen kokonaisuuden. Keksinndn mukaan tukielementti voi olla sahkdkytkimen lisåkappale, johon jousitoiminto vaikuttaa.

KeksinnOn mukaisella lattajousijårjestelmålia on varsin helppo aikaansaada tarvittava pieneneva vaikutus. 30 Tata vårten on tarpeellista vain tehdå lattajousen paan ja tukikehyksen vastakkaisen paan vaikutuskohdan kappaleessa, johon jousitoiminto vaikuttaa, kesken sopiva valinta. Vai-kutuskohtien ja kappaleen muodon sopivalla valinnalla on mahdollista aikaansaada siile joko kaåntymisliike tai line-35 aarinen liike, jolloin keksinndn mukaista lattajousijarjestelmaa voidaan kaytta erityyppisissa sahkdkytkimissa. Lat-

II

7 92772 tajousen kehittaman voiman suuruus ja suunta voidaan siten myOs maarSta.

KeksinnOn mukaisen lattajousijarjestelman ainakin yhdelia kappaleella, johon mainittu ainakin yksi lattajousi 5 vaikuttaa, varustetulle eraaile suoritusmuodolle, jolla aikaansaadaan sellainen pieneneva vaikutus, etta jousivai-kutus vaihtaa suuntaansa, on tunnusomaista, etta mainittu ainakin yksi kappale kasittaa varren, joka tyontyy esiin kehyksen aukosta ja voi suorittaa kaantymisliikkeen tukike-10 hyksen vastakkaisen reunan ympari ja joka pystyy aikaansaa-maan mainitun ainakin yhden lattajousen sellaisen taivutuk-sen, etta siirrettaessa vartta jousivoimaa vastaan transi-tiopisteen ohi siihen vaikuttava jousivoima vaihtaa suuntaansa ja mainittu ainakin yksi lattajousi voi kohdistaa 15 varteen voiman tassa kaannetyssa liikesuunnassa.

KeksinnOn mukaisen lattajousijarjestelman eraaile suoritusmuodolle, joka on edullinen såhkOkytkimessa kaytan-nOn sovelluksissa, on tunnusomaista, etta lattajousijarjes-telma kasittaa kaksi lattajousta, jotka ulottuvat linjassa 20 keskenaan yhteisesta lattajousia tukevasta kehysosasta siten, etta mainittujen lattajousien vapaat paat osoittavat vastakkaisiin suuntiin ja kummankin lattajousen vapaa paa pystyy vaikuttamaan asianomaiseen vastaavaan varteen.

Tailainen kaksi vartta kasittåva rakenne voidaan 25 aikaansaada edullisesti myOs siten, etta lisakappale kasittaa samanlaisen varren ja etta kehyksen aukossa olevien kahden kappaleen vaiinen etaisyys on pienempi kuin mainitun ainakin yhden lattajousen pituus lattajousen sijaitessa olennaisesti tukikehyksen tasossa. Lattajousi on tassa ni-30 velletysti kiinnitetty kehyksen aukkoon mainittujen kahden varren vaiiin. N3ma kaksi vartta voivat osoittaa samaan suuntaan tai vastakkaisiin suuntiin kehyksen aukon tasosta.

Kaantyvien varsien sijasta myOs esimerkiksi liikku-vat kosketinlohkot voivat tulla kysymykseen kehyksen aukos-35 sa olevina kappleina. KeksinnOn mukaisen lattajousijarjestelman eraan toisen suoritusmuodon mukaan tama aikaansaa-. daan silia seikalla, etta mainittu ainakin yksi kappale on 8 92772 nivelletysti liitetty mainitun ainakin yhden lattajousen vapaaseen paahan ja liikkuu tukikehyksen vastakkaisen reu-nan suhteen suorassa kulmassa olevassa suunnassa.

Tailainen jousijarjestelmå voidaan keksinnOn mukaan 5 lisaksi konstruoida siten, ettS mainittu ainakin yksi kap-pale voi mainitun ainakin yhden lattajousen vaikutuksesta mennS ensimmaiseen asentoon, jossa kappale poistuu tukikehyksen vastakkaisesta reunasta, ja toiseen asentoon, jossa kappale nojaa jousivoiman vaikutuksesta tukikehyksen vas-10 takkaista reunaa vasten.

Jotta pienennettaisiin makaanisia jannityksia, jotka vaikuttavat lattajousen tuentakohtaan ja/tai jotta saavu-tettaisiin tavoiteltu jousitoiminto, lattajousi voidaan tehdS sen muotoiseksi kuin tarve vaatii, poiketen sen suo-15 rakulmaisesta perusmuodosta. Mekaanisten jannitysten pie-nentSmiseksi tuentakohdassa lattajousi voi leventya sita paataan kohti, jossa se on tuettu, olien esimerkiksi puoli-suunnikkaan muotoinen. Kappaleeseen vaikuttavan lattajousen vapaa paa voi olla muodoltaan levennetty, jotta saadaan 20 hyva voimien jakautuminen kappaleeseen vaikuttavassa koh-dassa. Mainittu ainakin yksi lattajousi voi tassa tarkoi-tuksessa myOs sisaitaa useita jousiliuskoja, jotka on toi-sesta paastaan liitetty toisiinsa.

KeksinnOn mukaisella lattajousijarjestelmaiia varus-25 tetun sahkOkytkimen kompakti rakenne, samalla kun osien maara on mahdollisimman pieni, aikaansaadaan myOs silia, etta lattajousta voidaan kuormittaa låhelle murtumisrajaan-sa, jolloin talla lattajousella voidaan kehittaa suuria voimia, jolla tehdaån mahdolliseksi valita pieni momentti-30 varsi, jotta kytkimen rakenne voi tietysså suhteessa olla kompakti. Jousijarjestelman suurimmaksi osaksi suljetun voimarakenteen ansiosta kotelo tai alusta, joka tukee tuki-kehysta, voidaan silti pitaa rakenteeltaan kevyena.

Lattajousi ja tukikehys voidaan tehda liuska- tai 35 jousimateriaalista lavistamaiia, meistamålia, kipinåtyOs-tOlia tai syOvyttamaiia.

Il 9 92772

Keksintd selitetaan nyt viitaten useisiin suoritus-muotoihin ja liitteenS oleviin piirustuksiin.

Kuvio 1 esittaa paaita katsottuna kuvantona keksin-nOn mukaista lattajousijarjestelmaå, joka kåsittSå yhtenå 5 yksikkdna toteutetun lattajousen ja tukikehyksen.

Kuviot 2a-c esittavat poikkileikkausta tasossa II-II kuvion 1 mukaisesta jousijarjestelmastå, jossa on eri asen-noissa esitettyna kaantyva varsi, joka liikkuu nuolen suun-nassa.

10 Kuvio 3 esittaa (ei mittakaavassa) osaa voimista, jotka vaikuttavat kuvion 2 mukaisessa jousijårjestelmassa.

Kuvio 4a esittaa graafisena esityksena, ei mittakaavassa, kuvion 2 kaantyvaan varteen vaikuttavan lattajousen voiman eraan komponentin kuvaajaa kaantyvan varren tukike-15 hyksen tason suhteen mitatun poikkeutuksen funktiona.

Kuvio 4b esittaa graafisena esityksena, ei mittakaavassa, kuvion 2 kaantyvan varren vapaaseen paahan vaikuttavan momentin kuvaajaa kaantyvan varren tukikehyksen tason suhteen mitatun poikkeutuksen funktiona.

20 Kuviot 5a-d esittavat kaavamaisesti muutamia keksin- nOn mukaisen lattajousijarjestelman suoritusmuotoja, joissa tukikehys ja lattajouset muodostavat yhtenaisen kokonaisuu-den.

Kuviot 6a-c esittavat kaavamaisesti eraita keksinndn 25 mukaisen lattajousijarjestelman suoritusmuotoja, jossa • tukikehys tukee lattajousta tukielementin vaiitykselia.

Kuvio 7 osoittaa kaavamaisesti sahkdmagneettisesti toimivaa kytkinta, jossa on kierrejousista tehty jousijar-jestelma, jossa kuviossa eras toinen suoritusmuoto on esi-30 tetty katkoviivoin.

Kuvio 8 esittaa kaavamaisesti kåsin kaytettavan kyt-kimen erasta mahdollista suoritusmuotoa, joka on tehty kierrejousista ja vivuista, jossa kuviossa eras toinen suoritusmuoto on esitetty katkoviivoin.

35 Kuvio 9 esittaa poikkileikkauskuvantona sahkdmag neettisesti toimivan kytkimen erasta suoritusmuotoa, jossa kaytetaan kuvion 5d mukaista jousijårjestelmaa, mainitun 10 92772 kytkimen ollessa kohteena hollantilaisessa patenttihakemuk-sessa 8703170 nimeltaan "Electromagnetic switch", jonka hakija on jattanyt samanaikaisesti tam3n esilia olevan patenttihakemuksen kanssa.

5 Kuvio 10 esittaa poikkileikkauskuvantona kSsin k3y- tettSvan sahkOkytkimen erasta suoritusmuotoa, jossa on lattajousijarjestelma, mainitun kytkimen ollessa kohteena hollantilaisessa patenttihakemuksessa 8703172 nimeltaan "Switch, in particular for use as an automatic switch", 10 jonka hakija on jattanyt samanaikaisesti tamån esilia olevan patenttihakemuksen kanssa.

Kuvio 11 esittaa poikkileikkauksena keksinndn mukai-sen lattajousijarjestelman erasta suoritusmuotoa, jossa on nivelletysti lattajouseen liitetty varsi, joka voi liikkua 15 lineaarisesti nuolen suunnassa.

Kuvio 1 esittaa kaavamaisesti keksinnOn mukaisen lattajousijarjestelman 1, jossa yksi lattajousi 2 on toi-sesta paastaan kiinnitetty tukikehykseen 3, joka taysin sulkee sisapuolelleen lattajousen 2. Lattajousi 2 ulottuu 20 kehyksen aukkoon 4 kehyksen reunasta 5 kehyksen vastakkais-ta reunaa 6 kohti, jolloin on mahdollista sijoittaa lattajousen 2 vapaan paan 7 ja kehyksen vastakkaisen reunan 6 sisasivun 8 våliin kappale, johon lattajousi vaikuttaa. Lattajousi 2 ja tukikehys 3 on mieluimmin tehty samasta 25 joustavasta materiaalista, ja lepotilassa, ts. ilman kappa-; letta, lattajousi 2 on tukikehyksen 3 tasossa.

Alustaa tukikehyksen jaykkaa tukemista vårten ei ole esitetty. Kuten jo aikaisemmin mainittiin, tukikehys voi-daan asentaa erilliseen alustaan tai myds kytkimen kote-30 loon. Téma riippuu myds tukikehyksen ja sen kytkimen, jossa si ta on tarkoitus kayttaa, muodosta, mitoista ja mekaani-sista ominaisuuksista. On kuitenkin tarkeata, etta mainitun ainakin yhden lattajousen ja mainitun ainakin yhden kappa-leen tuentakohdat toiminnan aikana pysyvat suhteellisen 35 kiinteasti paikoillaan.

Kuvio 2a esittaa poikkileikkausta kuvion 1 tasossa II-II, jossa kuviossa kaantyvan varren 9 muotoinen kappale, |j n 92772 johon vaikutetaan, on puristettu kehyksen vastakkaisen sivun 6 reunan 8 ja lattajousen 2 vapaan påån v&liin. Kaan-tyva varsi 9 voi kaantya kehyksen sivun 6 sisareunan vaiku-tuskohdan ympari nuolen suunnassa. Kaantyvan varren 9 pu-5 ristuksissa olevan osan molemmin puolin on kaksi lovea 10 ja 11, joihin sisareuna 8 ja lattajousen 2 vapaa paa 7 asettuvat. Koska, kuten kuvio 2a osoittaa, lattajousen 2 vapaan paan 7 ja tukikehyksen 3 sisåreunan 8 vaiinen etåi-syys on pinempi kuin kehyksen aukossa olevan kaantyvan 10 varren leveys mitattuna suorassa kulmassa vastakkaiseen kehyksen sivuun 6 nahden, niin lattajousi 2 esitetysså asennossa taipuu kahdesta kohdasta, jolloin lattajousen 2 vapaa paa 7 kohdistaa kaåntyvaan varteen 9 voiman loven 11 vaiitykselia.

15 ' Tavan, jolla jousitoiminto vaikuttaa kaantyvan var ren 9 liikkeeseen, maaraavat olennaisesti tukikehyksen (tuen) ja lattajousen 2 kaantyvassa varressa 9 olevien tuentakohtien paikat, eli nain olien vastaavasti lovien 10 ja 11 paikka. Silia, missa maarin lattajousi 2 taipuu, on 20 tuskin mitaan vaikutusta lattajousen kehittaman voiman suu-ruuteen, joten edelia mainittu kehyksen aukossa olevan kaantyvan varren leveys suhteessa lattajousen 2 pituuteen ei ole kriittinen. Lattajousen kaantyvaan varteen kohdista-ma voima voi siis olla vakio (suuri) mittojen laajalla 25 vaihtelualueella.

Kuvio 3 esittaa kaavamaisesti (ei mittakaavassa) voimia, joita voi esiintya esimerkiksi kuvion 2 mukaisessa jousijarjestelmåssa. Tukipiste 10' vastaa kohtaa, jossa tukikehys liittyy kaantyvan varren 9 loveen 10, kun taas 30 vaikutuspiste 11' vastaa kohtaa, jossa lattajousi 2 liittyy kaantyvan varren 9 loveen 11. Kaantyvan varren 9 paata 12 edustaa yksi piste kuviossa.

Lattajousen kaantyvaan varteen kohdistama voima K voidaan olettaa jaetun voimaksi P, jota edustaa vektori 14 35 ja joka on tukikehyksen tasossa olevan suoran III-III suun-tainen, seka voimaksi D, jota edustaa vektori 15 ja joka on kohtisuorassa voimaa P vastaan edelia mainitussa tasossa.

12 92772

Yhdyssuoran 13 pituus r vastaa kaantyvan varren le-veytta mitattuna lovien 10, 11 vaiilia. Yhdyssuoran 13 ja tukikehyksen keskiviivan III-III (kuvio 2a) vaiisen kulman α maaraa kaantyvan varren 9 kunkinhetkinen asento suhteessa 5 keskiviivaan III-III. Tarkastellaan nyt voimien momentteja tukipisteen 10' suhteen.

Kuviossa 3 esitetyssa tilanteessa voima P, jonka momenttivarren pituus on r sin α, saa aikaan tukipisteen 10' suhteen piirustuksen tasossa katsottuna myOtapaivaan 10 vaantåvån (positiivisen) momentin. Momenttivarren pituus r sin a on etaisyys, joka on mitattu suorassa kulmassa kehyksen tasoon nahden suorasta III-III vaikutuspisteeseen 11'. Voima D aikaansaa kuviossa 3 esitetyssa suunnassa momenttivarrella, jonka pituus on r cos α, vastapaivaan 15 vaantavan (negatiivisen) momentin vaikutuspisteen 10' suhteen. Varren pituus r cos a on on etaisyys, joka on mitattu suoran III-III suuntaisesti tukipisteen 10' ja vaikutuspisteen 11' vaiilia. Kuvion 3 vektoridiagramman mukaan momenttien resultantti vaikuttaa kaantyvaan varteen saaden 20 sen kaantymaan myOtapaivaan tukipisteen 10' ympari piirustuksen tasossa katsottuna ja saaden kaantyvan varren aset-tumaan ensimmåiseen lepoasentoonsa. Siihen asti, kunnes tåma ensimmainen lepoasento saavutetaan, kååntyvan varren paassa 12 vaikuttaa voima F, jonka avulla voidaan toteuttaa 25 tietty kytkintoiminto. Kun kaantyvån varren liiketta ei ole rajoitettu, se asettuu ensimmåiseen lepoasentoonsa, jossa lattajousi on hieman taivutettu, kuten kuviossa 2b esite-taan. Kaantyvan varren paahån 12 vaikuttava resultanttivoi-ma on tailOin nollan suuruinen.

30 Kun kåantyva varsi taman jålkeen siirretaan tåsta ensimmåisesta lepoasennosta vastapaivåån tukipisteen 10' suhteen jousivoimaa vastaan, niin lattajousi taipuu lisaa (jannittyy), jolloin syntyy tilanne, jossa voimien P ja D seka niiden vastaavien momenttivarsien r sin α ja r cos α 35 aiheuttamat momentit tarkalleen kumoavat toisensa, josta seuraa, etta lattajousi ei aiheuta mitaan resultanttivoimaa kaantyvan varren paahan 12. Tama on niin sanottu "kuollut" « I! 13 92772 kohta eli transitiokohta. Kun kaantyva varsi siirretaån ta-man transitiokohdan ohi, lattajousi aikaansaa voiman, joka vaikuttaa kaantyvan varren liikkeen suunnassa ja siirtaa taman toiseen lepoasentoon, jossa lattajousi on taivutettu 5 kuvion 2c esittamaiia tavalla.

Tilanteessa, jossa lattajousi vaikuttaa kaantyvaan varteen kuviossa 3 katkoviivoin esitetyn tilanteen mukai-sesti, voiman K voidaan my6s katsoa olevan jaettu vastaa-viin voimiin D ja P.

10 Jousijarjestelman soveltamisalueessa voidaan olet- taa, etta voima P on vakio. Kuvaaja 16 kuviossa 4a esittaa voiman D muuttumista kulman α funktiona graafisessa muodos-sa, ei mittakaavassa esitettyna. Maksimiarvosta, jossa kulma a on nolla, voima D pienenee, kunnes sen arvo transi-15 tiokohdassa 17 on pudonnut nollaan. Taman transitiokohdan toisella puolella D jalleen suurenee, mutta sen suunta muuttuu painvastaiseksi verrattuna kuviossa 3 esitettyyn tilanteeseen.

Lattajousen kaantyvaan varteen kohdistaman momentin 20 M muuttuminen kulman α funktiona esitetaan kuvaajan avulla, ei mittakaavassa, kuviossa 4b. Tassa kuvaajassa osat 18, 18’ maaraytyvat suurelta osin lattajousen ominaisuuksista, nimittain siina suhteessa, etta jo pienehkO taipuma kehit-taa suuren voiman. Kaantyvan varren vahainen kaantyminen 25 aikaansaa siten kaantyvaan varteen vaikuttavan voiman nope- » an muuttumisen. Kuvaajan osan 20 maaraavat suurelta osin kunkinhetkiset momenttivarret, koska sovellusalueessa voiman voidaan olettaa olevan vakio.

MyOtapaivaan tapahtuvaa siirtymista vastaava moment-30 ti esitetaan ylemmassa puolitasossa 19, kun taas vastapai-vaan tapahtuvaa siirtymista vastaava momentti esitetaan alemmassa puolitasossa 19’. Lepoasennoissa a ja c kaantyvaan varteen vaikuttavien momenttien resultantti on nolla, samoinkuin transitiokohdassa b. Kuvion 4 kuvaajan aåripis-35 teet d ja e vastaavat asentoja, joissa lattajousi poikkeu-tuu mennen naista kahdesta lepoasentoja a tai c vastaavista aariasennoista transitiokohdaan b. Kayran muoto ja paikka x4 92772 riippuu useista tekijOista, joihin voidaan vaikuttaa, kuten kaantyvan varren tukipisteen 10’ ja vaikutuspisteen 11' (eli lovien 10, 11) keskinaisesta sijainnista ja itse lat-tajousen mitoituksesta ja materiaaliominaisuuksista. Siten 5 on selvaa, etta lattajousijarjestelman tavoiteltu pieneneva vaikutus kokonaisuudessaan voidaan toteuttaa kunkin sovel-luksen vaatimalla tavalla.

Kuvio 5 esittaa kaavamaisesti useita muita taman keksinnOn mukaisia lattajousiyhdistelmien suoritusmuotoja. 10 Kuvio 5a esittaa perspektiivikuvantona tukikehysta 21, jossa on kaksi suorakulmaista lattajousta 22, jotka ulottu-vat kehyksen aukkoon vastakkaissuuntaisina ja jotka muodos-tavat kehyksen kanssa yhtenaisen kokonaisuuden. Kuvio 5b esittaa perspektiivikuvantona kahden, kuvion 1 mukaisen 15 jousijarjestelman yhdistelmaa, jossa jousijarjestelmat muodostavat tukikehyksen 23 kanssa yhtenaisen kokonaisuuden ja jossa lattajousilla 24, 25 myOs on eri mitat.

Kuvio 5c esittaa paaitapain katsottuna kuvantona kuvion 1 mukaisen lattajousiyhdistelman erdsta toista suo-20 ritusmuotoa, jossa jousitoimintoon vaikuttamista vårten lattajousi 2 kapenee puolisuunnikasmaisesti tukikehyksen 3 liittamiskohdasta paataan kohti. Mekaanista jannitysta jousessa voidaan siten pienentaa liitantakohdassa samalla kun jousen ominaisuuksia voidaan sovittaa halutulla taval-25 la. On selvåå, etta muut muodot myds ovat mahdollisia jou-siominaisuuksien sovittamiseksi vaatimuksiin optimitavalla.

Kuviosta 5c voidaan myOs nahda, etta lattajousi 2 itse asiassa kasittaa kaksi samansuuntaista osaa 26, 26'. Tama merkitsee, etta samansuuntaisia osia eri tavalla tai-30 vutettaessa jousi voi suhteessa kehyksen aukkoon 4 liikkua vahan myds sivusuunnassa, joka voi olla vaittåmatdnta esi-merkiksi sahkdkytkimessa kaytettaessa, jotta esimerkiksi koskettimen epatasaisen kulumisen sattuessa voidaan kasi-telia lattajouseen liitettavaa normaalista poikkeavaa kos-35 ketinta, jossa kosketinpaine pidetaan kaytanndllisesti katsoen samassa arvossa jousen koko leveydelta.

I! is 92772

Kahden osan sijasta on myOs ajateltavissa, etta kåy-tetaan lattajousta, joka muodostuu useista rinnakkaisista osista eli liuskoista, ja mainitut rinnakkaiset liuskat, kuten huomautettiin, voivat olla suorakulmaisia, puolisuun-5 nikasmaisia tai muun muotoisia sovelluksesta riippuen. Jos yksi jousiliuska nyt tehdaan eripituiseksi kuin toinen jou-siliuska (toiset jousiliuskat), niin lattajousi voidaan esijSnnittaa siten, etta silia on yksi tai useampia par-haaksi katsottuja poikkeutusasentoja suhteessa kehyksen 10 aukkoon. Tålla tavoin konstruoitua lattajousta voidaan sitten edullisesti kayttaa tilanteissa, joissa jousen on siirryttava takaisin erityisesta lukitusasennosta parhaaksi katsottuun asentoonsa.

Kuvio 5d esittaa parhaaksi katsotun suoritusmuodon, 15 jossa on tukikehys 27 varustettuna kahdella lattajousella 28, 29, jotka ulottuvat linjassa keskenåan yhteisesta ke hyksen sivusta 30 siten, etta mainittujen lattajousien vapaat paat osoittavat vastakkaisiin suuntiin ja kumpikin vaikuttaa vastaavaan kaantyvaan varteen 31 ja 32, jotka on 20 puristettu lattajousen vapaan paan ja kehyksen vastakkaisen reunan vaiiin. Tata parhaaksi katsottua suoritusmuotoa voidaan kayttaa sentyyppisessa kytkimessa, jota tarkastellaan alempana kuvioihin 7 ja 9 viitaten.

Sanomattakin on selvaa, etta on mahdollista kayttaa 25 useita kuviossa 5 esitettyja suoritusmuotoja, tukikehysten ja lattajousien keksinndn mukaan muodostaessa yhtenåisen kokonaisuuden, jossa yksi tai useampia kehyksen sivuja ovat yhteisia.

Kuten johdannossa jo huomautettiin, hyvin lyhyissa 30 lattajousissa, esimerkiksi hyvin kompakteissa kytkinraken-teissa, ja/tai hyvin suurilla jousivoimilla, esimerkiksi sellaisissa kytkimissa tarvittavissa, joiden on kestettava tai katkaistava kytkimen koskettimien kautta kulkevia suu-ria oikosulkuvirtoja, esiintyy niin suuria mekaanisia jån-35 nityksia lattajousen ja tukikehyksen siirtymakohdassa, etta lattajousen ja tukikehyksen kiintea liitanta ei ole toivot-tava kaytanndn kannalta johtuen suuresta murtumisriskista 92772 16 ja jousimateriaalin våsymisestå. Tållaisissa tapauksissa voi olla my5s vaikea ennakoida jousivoiman suuruutta.

Kuviot 6a-c esittavat, ilman alustaa, joukon keksin-n6n mukaisten lattajousijSrjestelmien suoritusmuotoja, 5 joissa lattajousi on irroitettavasti tuettu tukikehyksen aukossa. Kuviossa 6a ylhaaita pain katsottuna kuvantona esitetty lattajousijarjestelma vastaa suurelta osin kuvion 1 mukaista lattajousijarjestelmaa, jossa vastaavat toimin-nat omaavat osat on merkitty samoilla viitenumeroilla. 10 Tukikehyksen 3 sivu 5 tukee tukielementin 33 vålitykselia yhta lehtijousta 2. Kappale, johon lattajousen on maårå vaikuttaa, voi olla lattajousen 2 vapaan påan 7 ja kehyksen vastakkaisen sivun sisareunan 8 vaiissa samalla tavoin kuin esimerkiksi kuviossa 2 on esitetty.

15 Kuvio 6b esittaa poikkileikkausta kuvion 6a tasossa VI-b-VI-b. Tukielementissa on sen kahdessa vastakkaisessa sivussa lovet 34, 35, joihin tuettavat kehyksen sivu 5 ja lattajousen 2 paa vastaavasti asettuvat. Lattajousen 2 ja tukikehyksen 3 valille tukielementin 33 avulla aikaansaadun 20 nivelletyn ylimenokohdan ansiosta tama lattajousijarjestelma voidaan suunnitella suurempia voimia vårten kuin jousi-jarjestelmå 1 kuviossa 1.

Sanomattakin on selvaa, etta tukielementti 33, joka on esitetty suorakulmaisena kappaleena, voi olla my6s lie-25 riomainen, H-muotoinen tax muun sopivan geometrisen muodon omaava tai se voidaan tehda useasta osaelementista. On my6s mahdollista, etta tukielementti on kiinnitetty esimerkiksi lattajouseen 2 tai kehyksen sivuun 5, tietenkin siten, etta lattajousi 2 vox niveltya sen ja tukikehyksen 3 ylimenokoh-30 dassa.

Kuvio 6c esittaa perspektiivikuvantona kaantyvaiia varrella 31 varustettua lattajousijarjestelmaa, jossa tukielementti 33 on myiis tehty kaantyvaksi varreksi, jolloin aikaansaadaan samanlainen jousijarjestelma kuin kuviossa 5d 35 esitetty. Lattajousen kiintean liitannan tukikehykseen 3 puuttuessa tåmå rakenne soveltuu hyvin niihin sovelluksiin, a 11 17 92772 joissa tarvitaan suhteellisen suuria kosketin ja/tai kyt-kentavoimia.

Lattajousijarjestelmia, joissa tukikehys irroitetta-vasti tukee lattajousta, voidaan myds valmistaa kuviossa 5 5 esitettyjen jousijarjestelmien mukaisina lukuisina suori-tusmuotoina riippuen niiden erityissovelluksista. Keksinndn mukaisten irroitettavasti tuettujen tai kiinteiden latta-jousien yhdsitelmat, jotka muodostavat tukikehyksen kanssa yhtenSisen kokonaisuuden, ovat myOs mahdollisia.

10 Kuten johdannossa jo osoitettiin, keksinndn mukaista jousijarjestelmåa, kuten esimerkiksi kuviossa 5 esitettya, voidaan edullisesti kayttaa sahkOkytkimissa. Tåman kuvaa-mista vårten kuvio 7 esittaa kaavamaisesti mahdollisen kierrejousista tehdyn jousijarjestelmån sahkdmagneettisesti 15 toimivaa kytkinta vårten. Tailaista kytkinta kaytetaan niissa tapauksissa, joissa kytkinta on maara kayttaa auto-maattisesti eika kasin, esimerkiksi sahkdenergian jakelu-laitoksessa. Kytkimen taytyy silloin pystya avaamaan kos-kettimet automaattisesti tietyissa olosuhteissa, esimerkik-20 si oikosulkuvirran esiintyessa, ja sen taytyy esimerkiksi pystya sulkemaan ne taas automaattisesti, kun ndma olosuh-teet eivat enaa vallitse, siis kun oikosukuvirta on havin-nyt.

Tata tarkoitusta vårten kytkimessa on magneettijar-25 jestelma 35, joka kasittaa staattorin 36, staattorilaatan * 37, magnetointikaamin 38 ja ankkurin (ei esitetty), joka liikkuu mainitun magnetointikaamin sisaiia ja jossa on tapin muotoiset paat 39, 40. Tapin muotoinen paa 40 on liitetty vetojousen 41 vaiityksellå koteloon tai alustaan, 30 johon kytkin on asennettu. Tapin muotoinen paa 39 voi vai-kuttaa yhteen kosketinvarteen 43, joka on sijoitettu tie-tylle etaisyydelle siita ja joka kaantyy pyOrahdyskohdan 42 ympari. Kosketinvarren 43 vapaaseen paahån on sijoitettu sahkdkosketin 44, jota vastapaata on kiintea kosketin 45. 35 Esitetyssa asennossa puristusjousi 46 painaa liikkuvaa kos-ketinvartta 43 sen koskettimen 44 kohdalta kiinteata koske-. tinta 45 vasten. Puristusjousi 46 muodostaa niin sanotun le 92772 kosketinvoimajousen, jonka on varmistettava, etta aikaan-saadaan tarvittava kosketinvoima, kun taas vetojousi 41 muodostaa niin sanotun kynnysjousen, jonka avulla maarataan magnetointikaamin 38 kautta kulkevan virran kynnysarvo, 5 jonka yiapuolella liikkuva kosketln pannaan siirtymaan. Seka kosketinvoimajousi 46 etta kynnysjousi 41 vaikuttavat tassa pysyvasti magneettijarjestelman 35 ankkurln liike-suuntaa vastaan, joka vaikuttaa kytkentanopeutta pienenta-vasti.

10 Kuvio 8 esittaa kaavamaisesti erasta mahdollista kierrejousista ja vivuista muodostettua jousijarjestelmaa kasin kaytettavaa kytkinta vårten. Vetojousi 41', joka on toisesta paastaån kiinnitetty kytkimen koteloon tai alus-taan, on toisesta paastaan liitetty vipuun 47, joka voi 15 kaantya toisessa paassaan olevan kiintean nivelkohdan 49 ympari ja joka on toisesta paastaan nivelletysti liitetty toisen vivun 48 paahan, joka vipu taas toisesta paastaan liittyy nivelletysti liikkuvaan kosketinvarteen 52, joka on vivun 52 vålitykselia tuettu taman vivun voidessa kaantya 20 kiinteån nivelkohdan 50 ympari. Kosketin 53 on kiinnitetty vastapåata liikkuvan kosketinvarren 52 kosketinta 54. Vivut 47 ja 48 muodostavat niin sanotun kulmavivun, jolla kohdis-tamalla voima - kynnysjousena toimivan vetojousen 41' vai-kutussuuntaa vastaan - mainittujen kahden vivun 47, 48 25 nivelkohtaan 58 liikkuva kosketin 54 voidaan painaa kiin-teata kosketinta 53 vasten. Vipujarjestelmaa 47, 48 voidaan painaa enemmankin nuolen suuntaan (kuvio 8) sen jalkeen, kun koskettimet ovat tulleet kosketukseen keskenaan, joka aiheuttaa tarvittavan kosketinvoiman kehittymisen.

30 Tailaista kytkinta kaytetaan esimerkiksi niissa ta- pauksissa, joissa kiinnikytkeminen tapahtuu kasin ja auki-kytkeminen on sallittu vain tietyilia ehdoilla esimerkiksi automaattisesti. Tata automaattista aukikytkemista palve-leva magneettijårjestelma voidaan tassa tehdå hyvin yksin-35 kertaiseksi ja kevyeksi eika sen tarvitse toteuttaa luki-tuksen poistamista. Tailaista kytkinta voidaan kayttaa muun

II

19 92772 muassa yhdesså kuvion 7 mukaisen kytkimen kanssa såhkonja-kelulaitoksissa.

Esitetyilia jousijarjestelmilia seka kuvion 7 mu-kaista sahkOmagneettisesti toimivaa kytkinta vårten etta 5 kuvion 8 mukaista kåsin kaytettavaa kytkinta vårten on joukko etuja. Toisaalta kosketinvoimajousen 46 ja toisaalta kynnysjousen vastatoiminnan - joka mainittiin edelia koskien sahk6magneettisesti toimivaa kytkinta kuviossa 7 - vai-kutuksen magneettijarjestelman 35 ankkuriin eliminoimiseksi 10 voidaan harkita eri ratkaisuja tarkoituksena aikaansaada pieneneva jousivaikutus. Nama ratkaisut olennaisesti palau-tuvat siihen, etta lyhennetaan kosketinvoimajousen 46 liik-kuvaan kosketinvarteen 43 kohdistaman vaannOn momenttivart-ta.

15 Eras mahdollinen ratkaisu on esitetty katkoviivoin kuviossa 7. Puristusjousen 46 sijasta kosketinvoiman kehit-tamiseen kaytetåån nyt vetojousta 55, joka toisessa paas-saan vaikuttaa kosketinvarteen 43 ja toisessa paassaan on kiinnitetty kiinnityskohtaan 56, joka piirustuksen tasossa 20 katsottuna on korkeammalla kuin liikkuvan kosketinvarren 43 nivelkohta 42. Vetojousen 55 vaikutuskohta liikkuvassa kos-ketinvarressa toisaalta ja vetojousen 55 kiinnityskohdan 56 sijainti toisaalta valitaan siten, etta momenttivarsi tulee lyhyemmaksi, kun koskettimet 44, 45 avataan. Tietyn kohdan 25 toisella puolella vetojousen 55 aikaansaama vaantOmomentti voi jopa kaantya painvastaiseksi ja auttaa avaamaan koske-tin.

Kuviossa 8 esitettyyn jousijarjestelmaan voidaan osoittaa samanlainen parannus ja se on myOs siina esitetty 30 katkoviivoin. Liikkuva kosketin 54 tassa sijaitsee lisatys-sa kosketinvarressa 57, joka on liitetty nivelkohtaan 50, ja se on varustettu kosketinvarteen 57 ja vipuun 51 vaikut-tavalla puristusjousella 46'. Kosketinvarsi 52 ei tassa siten ole enaa liitetty lisattyyn kosketinvarteen, vaan 35 siina on taivutettu osa, joka ty6ntyy taman lisatyn kosketinvarren 57 taakse, kuten katkoviivoin on esitetty. T8ma 20 92772 taivutettu osa vaikuttaa lisattyyn kosketinvarteen, kun koskettimet 53, 54 avautuvat.

Kosketinpaineen tuottaa nyt puristusjousi 46', joka toimii kosketinvoimajousena. Kosketinvoimajousta 46' pu-5 ristetaan, kun koskettimet 53 ja 54 koskettavat toisiaan, siten etta vipujarjestelmaa 47, 48 painetaan nivelkohdasta 58 nuolen suuntaan, jonka johdosta kehittyy tarvittava kos-ketinpaine. Kun vipujarjestelman 47, 48 lukitus avataan, niin kosketinvoimajouseen 46' varastoitunut energia myOs 10 omalta osaltaan vaikuttaa nopeuteen, jolla koskettimet avautuvat.

Kuvio 9 esittaa poikkileikkauskuvantona olennaisesti kuviossa 7 esitetyn kaltaisella magneettijarjestelmaiia va-rustetun såhkdmagneettisen kytkimen eråsta suoritusmuotoa, 15 mutta varustettuna kuvion 5d lattajousijarjestelmaiia. Tama kytkin on kohteena hollantilaisessa patenttihakemuksessa, 8703170, jonka hakija on jattanyt samanaikaisesti taman esilia olevan patenttihakemuksen kanssa.

Kuviossa 9 esitetty jarjestelma voidaan olennaisesti 20 jakaa koteloon 59, magneettijarjestelmaan 60, koskettimiin 63, 64, joiden vastaavat liittimet ovat 65, 66, seka jousi-jarjestelmaan, jossa on tukikehys 27, lattajouset 28, 29 ja kaantyvat varret 61, 62 ja joka olennaisesti vastaa kuviossa 5d esitettya taman esilia olevan keksinndn suoritusmuo-25 toa.

Magneettijarjestelma 60 kasittaa magnetointikaamin 68, staattorilaatan 67 ja ankkurin 69, jossa on ankkurin tappi 70. Jousijarjestelma on asennettu staattorilaattaan 67, joka muodostaa alustan tukikehyksen 27 jaykkaa tukemis-30 ta vårten. Virta, jonka vaikutuksesta ankkuri 69 vetaa ja pyrkii liikkumaan kaantyvan varren 62 suuntaan, kulkee magneettijarjestelman 60 magnetointikaamin 68 kautta. Ank-kuria 69 tassa tapauksessa kuitenkin pidattaa ankkuriin kytketty kaantyva varsi 61, koska kaantyvaan varteen vai-35 kuttaa lattajousen 28 voima liikkeen suunnalle vastakkai-sessa suunnassa. Riippuen lattajousen 28 vaikutuksesta kaantyvaan varteen 61 virran ylittaessa tietyn arvon esi- I) 21 92772 merkiksi oikosulun esiintyessa, ankkuriin 69 vaikuttava magneettivoima voittaa 28 lattajousen jousitoiminnon voi-man, josta seuraa, ett& ankkuri liikkuu kSåntyvån varren 62 suuntaan. Koska ankkurin tappi 70 tållOin iskee kåSntyvSå 5 vartta 62 vasten, niin kaåntyvå varsi 62 siirtyy lattajou-sen 29 jousivoimaa vastaan. Koska kaantyva varsi 62 on lii-tetty kytkimen liikkuvaan koskettimeen 63, niin kytkin menee auki-tilaan.

Jos nyt on varmistettu, etta kaantyvien varsien 61 10 ja 62 kiertymakulma on sellainen, etta vastaavien latta-jousien 28 ja 29 aikaansaamien vSåntfimomenttien summa ei vaihda suuntaansa, niin mainitut kaantyvat varret palaavat automaattisesti alkuasentoonsa, ts. kuviossa 9 esitettyyn kytkimen kiinni-tilaa vastaavaan asentoon, kun ankkuriin 69 15 vaikuttava magneettivoima pienenee tietyn arvon alapuolel-le. Koska lattajousien vastakkaisiin suuntiin vaikuttavien vaantOmomenttien summa hyvin nopeasti pienenee ankkurin 69 vahan siirtyessa, niin kytkimen koskettimet avautuvat no-peammin, kun kaantyvaiia varrella 61 asetettu kynnys ylite-20 taan, kuin kuvion 7 mukaan konstruoiden kytkimen tapaukses-sa.

Taman ansiosta ja (siis nopean) automaattisen kiin-ni-asentoon palaamisen ansiosta virran jalleen pienennyttya alle asetetun kynnysarvon, aikaansaadaan kytkin, jolla kos-25 kettimien nopeus on suuri. Lattajousijarjestelma on erityi-sen yksinkertainen ja kompakti rakenteeltaan samalla, kun seka kååntyvan varren 61 aikaansaama kynnysarvo etta kSSn-tyvan varren 62 aikaansaama kosketinvoima voidaan maarata yksinkertaisesti vastaavien lattajousien tuki- ja vaikutus-30 pisteiden oikealla valinnalla. KeksinnOn mukaisella latta-jousijarjestelmaiia on myds se etu, etta yhdelia ja samalla lattajousirakenteella voidaan aikaansaada kytkimia, joilla on muuttuvat kynnysarvot ja kosketinvoimat, sovittamalla toisia kosketinvarsia, joiden lattajousien tuki- ja vaiku-35 tuspisteet on sijoitettu eri tavalla.

Kuten kuviosta 9 voidaan nahda, ja kuten myds on . selitetty edellå mainitussa hollantilaisessa patenttihake- 22 92772 muksessa 8703170, keksinndn mukainen lattajousijSrjestelmå voidaan yksinkertaisesti sovittaa magneettijarjestelmSSn ja se voidaan asentaa kytkimen 59 koteloon yhtenå yksikkona tarvitsematta kiinnittaa jousia erikseen koteloon 59, jol-5 loin kotelo voidaan pitas rakenteeltaan suhteellisen kevye-nS.

Kuvio 10 esittaa poikkileikkauskuvantona kuvion 8 mukaista kasin kaytettavSn kytkimen erSsta suoritusmuotoa, jossa on taman keksinndn mukainen lattajousijSrjestelma, 10 jollainen on esitetty esimerkiksi kuviossa 5c. TSma kytkin on kohteena edelia mainitussa hollantilaisessa patenttiha-kemuksessa 8703170, jonka hakija on jattanyt samanaikaises-ti tåmSn esilia olevan patenttihakemuksen kanssa. Silloin kun kytkin ei ole suunniteltu katkaisemaan rajoittamaton 15 oikosulkuvirta, eli kun koko tamS oikosulkuvirta kulkee kytkimen koskettimien kautta siihen saakka, kunnes se ra-joitetaan ja/tai katkaistaan, taman (sekvenssi-)kytkimen koskettimien on pystyttSva kestamaan tama oikosukuvirta tietyn (lyhyen) ajan. Tama vaatii suurta kosketinvoimaa ja 20 tama vaatimus voidaan tayttsa yksinkertaisesti kayttamaiia keksinncin mukaista lattajousijarjestelmaa.

Kuviossa 10 nahdaan lattajousijarjestelmå, joka kSsittåå lattajousen 71 ja tukikehyksen 72. Metallilanka-sinkiia 73 on nivelletysti liitetty lattajousen 71 vapaa-25 seen paahan, jonka lattajousen toiseen påahån on nivelletysti liitetty kosketinlohko 74. TSssa kosketinlohko 74 kantaa kytkimen liikkuvaa kosketinta 75 ja on liukuvasti asennettu ohjaimen 76 avulla tukikehyksen 72 aukkoon ja kytketty napaan 80. KiinteS kosketin 77 on sijoitettu tuki-30 kehyksen aukkoon kehyksen siile sivulle, joka on vastapSSta lattajousen 71 vapaata paata, ja on kytketty napaan 81. Kytkimen kotelo muodostaa alustan tukikehyksen 72 jSykkaa tukemista vårten.

Jos nyt kasin kåytettavSn nupin 78 ja siihen kiinni-35 tetyn varren 79 avulla lattajousta 71, joka on poikkeutettu ylbspSin ja on ei-jannitetyssS tilassa, yhdessa metallilan-kasinkilSn 73 kanssa siirretaan tukikehyksen 72 suuntaan, 11 23 92772 niin kosketinlohko 74 siirtyy kiintean koskettimen 77 suun-taan, kunnes nSma koskettimet 74, 77 tulevat kosketukseen toistensa kanssa. Jos lattajousta 71 nyt edelleen pakote-taan kohti tukikehysta 72, niin lattajousi 71 taipuu enem-5 man ja kohdistaa tailfiin suurenunan voiman kiinni oleviin koskettimiin. Kuten jo on mainittu, lattajousen 71 pieni taipuma jo aikaansaa suuren kosketinvoiman, joka tekee tamdn rakenteen erittain sopivaksi edellå mainittuun sovel-lukseen.

10 Esitetty rakenne, jossa lattajousi 71 vaikuttaa liikkuvaan koskettimeen vipuna toimivan metallilankasinki-13n 73 valiitykselia, aikaansaa joukon etuja verrattuna rakenteeseen, jossa lattajousi 71 suoraan vaikuttaa liikkuvaan kosketinlohkoon 74. Kosketinlohkon 74 mitat voidaan 15 esitetysså suoritusmuodossa pitaa pienenS, jolloin aikaan-saadaan kompakti rakenne. Sitåpaitsi kSsin kaytettavan nupin 78 pienelia vertikaalisella voimalla on mahdollista kohdistaa suhteellisen suuri horisontaalisuunnassa vaikut-tava voima liikkuvaan kosketinlohkoon 74, joka on erityisen 20 t£rkeåt& edellS mainitussa kytkimen sovelluksessa kytkimen pitémiseksi kiinni oikosulkutilanteissa.

KSsin kSytettava nuppi 78 voidaan lukita kytkimen kiinni-asentoon ja lukitus voidaan vapauttaa automaattises-ti vain tietyin ennalta maaratyin ehdoin. Kytkin voidaan 25 tietenkin myds kytkea auki milloin tahansa kåsin kaytetta-·· vana nupilla 78. Taman kytkimen toimintaa koskevien lahem- pien yksityiskohtien osalta viitataan edelia mainittuun hollatilaiseen patenttihakemukseen 8703172.

Kuvio 11 esittaa vieia yhta kuvion 2 mukaisen latta-30 jousijarjestelman suoritusmuotoa, jossa varsi 82 suorittaa lineaarisen liikkeen kaantyvan liikkeen sijasta ja lattajousi myOs suorittaa kaksi jousitoimintoa. Ne osat, jotka suorittavat samanlaisen toiminnon kuin kuvion 2 osat, on osoitettu samoilla viitenumeroilla. Esitetyssa asennossa 35 lattajousi 2 muodostaa tietyn kulman tukikehyksen 3 kanssa. Lattajousen 2 vapaa paa 7 on nivelletysti liitetty varteen 82 ja pitaa vartta tassa asennossa. Jos lattajousta 2 nyt 24 92772 siirretaån tukikehyksen 3 suuntaan, nlin varsi 82 siirtyy kehyksen reunan 8 suuntaan, koska lattajousen 2 påa 7 siirtyy varressa 82 olevassa uratyyppisessa johteessa 83. Var-ressa 82 olevien sivu-urien (ei esitetty) avulla, jotka so-5 pivat yhteen tukikehyksen 3 sisåreunojen kanssa, voidaan varmistaa, etta varren 82 liike tapahtuu suoraviivaisesti kehyksen reunan 8 suunnassa, kunnes mainittu varsi no jaa mainittua reunaa vasten. Kun mitoitus on tehty oikein, lat-tajousi 2 ei tåssS asennossa ole tåysin tukikehyksen 3 ta-10 sossa ja painamalla lattajousta 2 edelleen kohti tukikehys-ta on mahdollista kohdistaa kehyksen reunaan 8 tietty voi-ma. Jos voima, joka on pitanyt lattajousta 2 painettuna kohti tukikehysta 3, nyt vapautetaan, niin varsi 82 palaa esitettyyn asentoon jousitoiminnon vaikutuksesta. Yhdelia 15 lattajousella on siten aikaansaatu kaksoisvaikutus, nimit-tain kosketinvoima ja avaava voima.

Keksinndn mukainen lattajousi ja tukikehys voidaan valmistaa yksinkertaisesti levymaisesta jousiliuskamateri-aalista. Tahan tarkoitukseen voidaan kayttaa valmistusmene-20 telmia, jotka takaavat jousiominaisuuksien hyvan toistetta-vuuden, kuten esimerkiksi meiståmista, lavistysta, sydvy-tysta, laserleikkausta tai kipinatyOstda.

KeksinnOn mukainen lattajousijarjestelma ei tieten-kaån ole rajoitettu sen esitettyihin ja selostettuihin suo-25 ritusmuotoihin tai kaytettavaksi esitetyissa ja seloste-tuissa kytkimien suoritusmuodoissa, vaan sita voidaan edul-lisesti kayttaa myds muissa sahkOkytkimen suoritusmuodoissa, jotka voidaan sen avulla toteuttaa hyvin yksinkertai-sella tavalla ja siten, etta ne tayttavat erityisvaatimuk-30 sia. KeksinnOn mukaisen lattajousen kaytttt ei myOskaan ole rajoitettu sahkOkytkimiin, vaan sita voidaan tarvittaessa myOs kayttaa edullisesti alueilla, joissa suuria jousivoi-mia kaytettaessa vain pieni voimavaikutus kohdistuu kote-loon, johon lattajousijarjestelma on asennettu.

li

Claims (22)

92772 25

1. Lattajousijårjestelmå (1), erityisesti ainakin yhteen kappaleeseen (9) vaikuttamista vårten kappaleen 5 kåyttåesså tai sisåltåessa sahkokytkimen ainakin yhden koskettimen varustettuna alustalla ja ainakin yhdellå lat-tajousella (2), joka voi vaikuttaa mainittuun ainakin yhteen kappaleeseen, tunnettu siitå, ettå lattajousi jar jestelmå kåsittåå tukikehyksen (3), joka pitåå 10 kehyksen aukossa (4) toisesta pååståån tuetun mainitun ainakin yhden lattajousen (2), ettå kehyksen aukkoon (4) lattajousen (2) vapaan påån (7) ja tåtå pååtå vastapååtå olevan tukikehyksen (13) sivun (8) våliin voidaan sijoit-taa mainittu ainakin yksi kappale (9), johon jousitoiminto 15 vaikuttaa, ettå mainitun kehyhyksen aukossa (4) olevan kappaleen (9) mitta on suurempi kuin tukikehyksen (3) mainitun sivun (8) ja mainitun ainakin yhden lattajousen (2) vapaan påån (7) vålinen etåisyys, kun lattajousi sijaitsee olennaisesti tukikehyksen (3) tasossa, ja ettå alusta tu-20 kee jåykåsti tukikehystå.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lattajousijår-jestelmå, tunnettu siitå, ettå mainittu ainakin yksi lattajousi (2) liittyy tuetusta pååståån kiinteåsti tukikehykseen (3) ja ulottuu tåstå pååståån tukikehyksen 25 aukkoon (4).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lattajousijår-jestelmå, tunnettu siitå, ettå mainittu ainakin yksi lattajousi (2) on irroitettavalla tavalla tuettu kehyksen aukkoon (4).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen lattajousijår- jestelmå, tunnettu siitå, ettå tukielementti (33), joka irroitettavalla tavalla tukee mainittua ainakin yhtå lattajousta (2), on sijoitettu kehyksen aukkoon (4) tuetun mainitun ainakin yhden lattajousen (2) påån ja tu-35 kikehyksen (3) tåstå pååstå katsoen vastakkaisella puolel- • 92772 26 la olevan toisen påan valille.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen lattajousijår-jestelmå, tunnettu siitå, ettå tukielementti (33) on konstruoitu lisåkappaleeksi, johon jousitoiminto 5 vaikuttaa.

6. Jonkin edellå olevan patenttivaatimuksen mukainen lattajousijårjestelmå, joka on varustettu ainakin yh-della kappaleella, johon jousitoiminto vaikuttaa, t u η n e t t u siitå, ettå mainittu ainakin yksi kappale kåsit-10 tåå varren (9), joka tyontyy esiin kehyksen aukosta (4) ja voi suorittaa kååntymisliikkeen tukikehyksen (3) vastak-kaisen påan (8) ympåri, ettå mainittu varsi (9) pystyy ai-kaansaamaan mainitun ainakin yhden lattajousen (2) sellai-sen taivutuksen, ettå siirrettåesså vartta (9) jousitoi-15 mintoa vastaan siirtymåpisteen ohitse, siihen vaikuttava jousitoiminto kååntyy vaikuttamaan påinvastaiseen suuntaan ja mainittu ainakin yksi lattajousi (2) voi kohdistaa var-teen (9) voiman tåsså påinvastaisessa liikesuunnassa.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen lattajousijår-20 jestelmå, tunnettu siitå, ettå varren (9) se osa, joka on kiinnitetty mainitun ainakin yhden lattajousen (2) vapaan påån (7) ja tukikehyksen (3) vastakkaisen sivun (8) vålille, on varustettu kummaltakin puolelta urilla (10,11), joihin mainitun ainakin yhden lattajousen 25 (2) vapaa påå (7) ja tukikehyksen (3) mainittu sivu (8) vastaavasti asettuvat, ja ettå mainitun ainakin yhden lattajousen (2) vaikutus varteen (9) mååråytyy urien vålises-tå etåisyydestå ja urien (10,11) keskinåisestå sijainnis-ta.

8. Patenttivaatimuksen 6 tax 7 mukainen lattajou si jår jestelmå, tunnettu siitå, ettå lattajousi-jårjestelmå kåsittåå kaksi lattajousta (28,29), jotka ulottuvat keskenåån linjassa lattajousia (28,29) tukevasta yhteisestå kehysosasta (3) siten, ettå nåiden lattajousien 35 (28,29) vapaat pååt osoittavat vastakkaisiin suuntiin, ja II 27 92772 ettå lattajousien (28,29) vapaat pååt pystyvåt vaikutta-maan vastaavasti asianomaiseen varteen (31,32).

9. Patenttivaatimuksen 5, 6 tai 7 mukainen lattajousi jår jestelmå, tunnettu siitå, etta lisåkap-5 pale kåsittåå samanlaisen varren (33) ja etta kehyksen aukossa (4) olevien kahden kappaleen (31,33) vålinen etåi-syys on pienempi kuin mainitun ainakin yhden lattajousen (2) pituus, kun tama lattajousi sijaitsee olennaisesti tukikehyksen (3) tasossa.

10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen lattajousi jår jestelma, tunnettu siitå, ettå varret (31,33) osoittavat kehyksen aukosta (4) samaan suuntaan.

11. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen lattajousi jårjestelmå, tunnettu siitå, ettå varret 15 (31,33) osoittavat kehyksen aukosta (4) eri suuntiin.

12. Yhden tai useamman patenttivaatimuksen 1-5 mukainen lattajousijårjestelmå, joka on varustettu ainakin yhdellå kappaleella, johon jousitoiminto vaikuttaa, tunnettu siitå, ettå mainittu ainakin yksi kappa- 20 le (82) on niveltyvåsti liitetty mainitun ainakin yhden lattajousen (2) vapaaseen pååhån (7) ja pystyy liikkumaan tukikehyksen (3) vastakkaisiin sivuihin (8) nåhden suoras-sa kulmassa.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen lattajousijår- 25 jestelmå, tunnettu siitå, ettå mainittu ainakin yksi kappale (82) mainitun ainakin yhden lattajousen (2) vaikutuksesta menee ensimmåiseen asentoon, jossa kappale (82) poistuu tukikehyksen (3) vastakkaisesta sivusta (8), sekå toiseen asentoon, jossa kappale (82) nojaa jousivoi- 30 man vaikutuksesta tukikehyksen (3) vastakkaista sivua (8) vasten.

14. Yhden tai useamman edellå olevan patenttivaatimuksen mukainen lattajousijårjestelmå, tunnettu siitå, ettå mainittu ainakin yksi lattajousi (2) on muo- 35 doltaan suorakulmainen. * 92772 28

15. Yhden tai useamman edella olevan patenttivaati-muksen 1-13 mukainen lattajousijarjestelma, tunnettu siitå, ettå mainittu ainakin yksi latta-jousi (26,26') levenee ainakin tuetusta pååståån.

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen lattajousijår- jestelmå, tunnettu siitå, ettå mainittu ainakin yksi lattajousi (26,26') on puolisuunnikkaan muotoinen.

17. Yhden tai useamman edella olevan patenttivaatimuksen mukainen lattajousijarjestelma, tunnettu 10 siitå, ettå mainittu ainakin yksi lattajousi (12) on tehty lukuisista jousiliuskoista (26,26'), jotka on toisesta pååståån liitetty toisiinsa.

18. Yhden tai useamman edellå olevan patenttivaatimuksen mukainen lattajousijårjestelma, tunnettu 15 siitå, ettå mainittu ainakin yksi lattajousi (2) ja tuki-kehys (3) on tehty låviståmållå tai meiståmållå jousimate-riaalinauhasta.

19. Yhden tai useamman patenttivaatimuksen 1-17 mukainen lattajousijårjestelmå, tunnettu siitå, 20 ettå mainittu ainakin yksi lattajousi (2) ja tukikehys (3) on tehty jousimateriaalinauhasta kipinåtyostollå.

20. Yhden tai useamman patenttivaatimuksen 1-17 mukainen lattajousijårjestelmå, tunnettu siitå, ettå mainittu ainakin yksi lattajousi (2) ja tukikehys (3) 25 on tehty syovyttåmållå jousimateriaalinauhasta.

21. Lattajousiyhdistelmå kåytettåvåksi yhden tai useamman edellåolevan patenttivaatimuksen mukaisen lattajousi jårjestelmån yhteydesså, tunnettu siitå, ettå se kåsittåå tukikehyksen (3;21;23;27;32), jossa on 30 ainakin yksi lattajousi (2;22;24;25;28;29;71).

22. Såhkokytkin, tunnettu siitå, ettå se on varustettu yhden tai useamman edellåolevan patenttivaatimuksen mukaisella lattajousijårjestelmållå. II 92772 29