PL218036B1

PL218036B1 - Snap mechanism of the coupling electrical connector

Info

Publication number: PL218036B1
Application number: PL392353A
Authority: PL
Inventors: Wiesław Kowalski
Original assignee: Kowalska Bogusława Gumplast Spółka Cywilna; Kowalski Wiesław Gumplast Spółka Cywilna
Priority date: 2010-09-09
Filing date: 2010-09-09
Publication date: 2014-09-30
Also published as: PL392353A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest mechanizm migowy cięgnowego łącznika elektrycznego, w szczególności cięgnowego wyłącznika awaryjnego.The subject of the invention is a pull-rope electrical switch mechanism, in particular a pull-wire emergency switch.

Ze stanu techniki znanych jest wiele różnorakich rodzajów konstrukcji mechanizmów napędowych łączników cięgnowych. Przykładowe konstrukcje ujawniono w dokumentach patentowych DE 3539766, GB 2115226, FR 2501411, US 5665947, US 2002170811, CA 1302463 czy US 2009065340.Many different types of designs for driving mechanisms for tension links are known in the art. Exemplary designs are disclosed in the patent documents DE 3539766, GB 2115226, FR 2501411, US 5665947, US 2002170811, CA 1302463 and US 2009065340.

Celem wynalazku jest dostarczenie alternatywnej konstrukcji niezawodnego migowego mechanizmu napędowego cięgnowego łącznika elektrycznego, w szczególności cięgnowego wyłącznika awaryjnego, reagującego zarówno na przeciąganie cięgna jak i zerwanie cięgna.The object of the invention is to provide an alternative construction of a reliable snap-action drive mechanism of a pull cord electrical connector, in particular a pull cord emergency stop switch, which is responsive to both cable pull and cable breakage.

Istotą wynalazku jest mechanizm migowy cięgnowego łącznika elektrycznego, w szczególności cięgnowego wyłącznika awaryjnego, który to mechanizm charakteryzuje się tym, że zawiera prostoliniowo przemieszczalny trzpień przemieszczający co najmniej jeden zestyk łącznika, do którego to trzpienia zamocowane są obrotowo co najmniej dwie sztywne krzywki, z których każda jest na swojej długości dodatkowo zamocowana obrotowo-przesuwnie z punktem obrotu przemieszczającym się wzdłuż prostej prostopadłej do prostej przemieszczania trzpienia przy czym w stabilizowanym co najmniej jednym elementem sprężystym aktywnym położeniu trzpienia łączącego rzeczony co najmniej jeden zestyk łącznika krawędzie oporowe obydwu krzywek przecinają ukośnie drogę prostoliniowo przemieszczalnego elementu wyłączającego obciążonego elementem sprężystym i połączonego z cięgnem wyłączającym otaczając ten element obustronnie, przy czym skrajnie przemieszczony rzeczony element wyłączający blokuje obrót co najmniej jednej z krzywek wokół jej zamocowania obrotowo-przesuwnego dla przemieszczenia rzeczonego trzpienia w aktywne położenie.The essence of the invention is the snap-action mechanism of a pull electric switch, in particular a pull emergency switch, which mechanism is characterized in that it comprises a rectilinear displaceable pin displacing at least one connector contact, to which at least two rigid cams are rotatably fastened, each of which it is additionally rotatably mounted along its length with a pivot point moving along a straight line perpendicular to the straight displacement of the pin, while in the stabilized at least one elastic element, the active position of the pin connecting said at least one connector contact, the abutment edges of both cams cross obliquely the path of the rectilinearly displaceable element switch loaded with an elastic element and connected to the switch-off cable, surrounding this element on both sides, the extremely displaced switch-off element blocking the rotation of at least one of cams around its rotation-slide mount to move said pin into an active position.

Korzystne może być wykonanie mechanizmu według wynalazku w wariancie dwustronnym, w którym mechanizm migowy zawiera dwie pary krzywek jak zdefiniowano powyżej, zainstalowane symetrycznie względem osi wzdłużnej trzpienia, przy czym korzystnie odpowiadające sobie krzywki z każdej pary są parami obrotowo zamocowane do rzeczonego trzpienia w tych samych punktach a proste przemieszczania punktów obrotu ich obrotowo-przesuwnych zamocowań są parami współliniowe, przy czym w aktywnym położeniu trzpienia w obszarze pomiędzy krawędziami oporowymi każdej pary krzywek znajduje się co najmniej jeden element wyłączający jak zdefiniowano powyżej.It may be advantageous to make the mechanism according to the invention in a two-sided variant, in which the snap-action mechanism comprises two pairs of cams as defined above, installed symmetrically with respect to the longitudinal axis of the spindle, preferably corresponding cams of each pair are pivotally attached in pairs to said pin at the same points and the simple displacements of the pivot points of their pivot-sliding mountings are collinear pairs, wherein in the active position of the pin in the area between the abutting edges of each pair of cams there is at least one switching element as defined above.

W korzystnych przykładach wykonania mechanizmu migowego według wynalazku rzeczony trzpień przemieszczający zestyk łącznika jest przemieszczalny pionowo.In preferred embodiments of the snap-action mechanism according to the invention, said plunger for moving a switch contact is vertically displaceable.

Możliwość łatwego kształtowania (w szczególności wydłużania) długości drogi koniecznej do przebycia przez element wyłączający dla przestawienia mechanizmu według wynalazku z położenia aktywnego w nieaktywne, umożliwia konstruowanie mechanizmów migowych odpornych na samoistne wyłączanie pod wpływem wpadania cięgien w rezonans z oddziałującymi na nie drganiami częstokroć występującymi w miejscach instalowania cięgnowych łączników elektrycznych.The possibility of easily shaping (in particular lengthening) the length of the path necessary to travel by the switching element in order to change the mechanism according to the invention from the active to inactive position, enables the construction of snap-action mechanisms resistant to spontaneous switching off due to the tendons falling into resonance with the vibrations that often occur in places installing wire rope electrical connectors.

Mechanizm migowy według wynalazku jest mechanizmem samozatrzaskującym się i gwarantującym niezawodne rozdzielanie styków wyłącznika, w którym zostanie zainstalowany. Jednocześnie powrót mechanizmu według wynalazku do wyjściowego stanu aktywnego jest możliwy tylko po usunięciu przyczyn zadziałania mechanizmu i po ręcznym przemieszczeniu trzpienia mechanizmu w pozycję aktywną, na przykład poprzez wyciągnięcie połączonego z trzpieniem grzybka.The snap-action mechanism according to the invention is a self-locking mechanism that guarantees reliable separation of the contacts of the switch in which it will be installed. At the same time, the return of the mechanism according to the invention to the initial active state is possible only after removing the causes of the mechanism operation and after manually shifting the mechanism pin into the active position, for example by pulling out the plug connected to the pin.

Wynalazek zaprezentowano w korzystnym przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok schematyczny przykładowego mechanizmu migowego według wynalazku w stanie aktywnym, a fig. 2 przedstawia widok schematyczny mechanizmu z rysunku fig. 1 w stanie nieaktywnym.The invention is shown in a preferred embodiment in the drawing, in which Fig. 1 is a schematic view of an exemplary snap-action mechanism according to the invention in an active state, and Fig. 2 is a schematic view of the mechanism of Fig. 1 in an inactive state.

Przedstawiony na rysunku fig. 1 przykład wykonania mechanizmu migowego 1 łącznika elektrycznego zawiera układ krzywek 21, 22, 31, 32, których obracanie powoduje prostoliniowe przemieszczanie połączonego z nimi trzpienia 4. Trzpień 4 jest bezpośrednio lub pośrednio mechanicznie sprzężony ze stykami łącznika elektrycznego w taki sposób, że jego prostoliniowe przemieszczanie po osi wzdłużnej powoduje rozdzielanie i łączenie styków łącznika.The embodiment of the snap-action mechanism 1 of the electric switch shown in Fig. 1 comprises a set of cams 21, 22, 31, 32, the rotation of which causes a rectilinear displacement of the pin 4 connected to them. The pin 4 is directly or indirectly mechanically coupled to the contacts of the electric switch in this manner. that its rectilinear displacement along the longitudinal axis causes separation and connection of the connector contacts.

Do trzpienia 4 zamocowane są parami symetrycznie rozmieszczone dwie krzywki górne 21, 22 i dwie krzywki dolne 31, 32 we wspólnych punktach połączeń obrotowych. Połączenie trzpienia 4 z krzywkami 21, 22, 31, 32 jest zrealizowane z wykorzystaniem tulei 41, 42 ustawionych prostopadle do płaszczyzny rysunku fig. 1, których wystające końce przemieszczają się w równoległych podłużnych wycięciach 51 i 52 wykonanych w płytce montażowej 5, dzięki czemu osiąga się prostoliniowe pionowe prowadzenie trzpienia 4.Attached to the spindle 4 are two symmetrically disposed pairs 21, 22 and two lower cams 31, 32 at common pivot points. The connection of the pin 4 with the cams 21, 22, 31, 32 is realized by means of sleeves 41, 42 arranged perpendicular to the plane of the figure 1, whose protruding ends move in parallel longitudinal cuts 51 and 52 made in the mounting plate 5, thanks to which it achieves the straight and vertical guide of the spindle 4.

PL 218 036 B1PL 218 036 B1

Krzywki górne 21, 22 są w swoich obszarach środkowych zamocowane obrotowo w tulejach 61, 62 ustawionych prostopadle do płaszczyzny rysunku fig. 1 i przemieszczalnych liniowo w podłużnych wycięciach 53, 54 zorientowanych prostopadle do kierunku przemieszczania trzpienia 4. Krzywki dolne 31, 32 są natomiast w obszarach swoich końców odległych od trzpienia 4 zamocowane obrotowo w tulejach 63, 64 ustawionych prostopadle do płaszczyzny rysunku fig. 1 i przemieszczalnych liniowo w wycięciach 55, 56 prostopadłych do kierunku przemieszczania trzpienia 4. Dzięki opisanej powyżej strukturze zamocowania wszystkie krzywki 21, 22, 31, 32 są obrotowo-przesuwnie zamocowane w płytce montażowej 5.The upper cams 21, 22 are pivotally mounted in their central regions in sleeves 61, 62 arranged perpendicular to the plane of Fig. 1 and linearly displaceable in longitudinal slots 53, 54 oriented perpendicular to the direction of movement of the pin 4. The lower cams 31, 32 are in turn in their end regions distant from the mandrel 4 rotatably mounted in sleeves 63, 64 arranged perpendicular to the plane of Figure 1 and linearly displaceable in slots 55, 56 perpendicular to the direction of travel of the mandrel 4. Due to the above-described mounting structure, all the cams 21, 22, 31, 32 are rotatably slidably mounted in the mounting plate 5.

Po obydwu stronach trzpienia 4 prostopadle do jego osi wzdłużnej rozmieszczone są trzpienie wyłączające 71, 72. Na końcach trzpieni wyłączających 71, 72 zainstalowane są przebiegające prostopadle do powierzchni rysunku fig. 1 tuleje 65, 66 stanowiące elementy wyłączające, których końce są przemieszczalne w podłużnych wycięciach 57, 58 prostopadłych do trzpienia 4.On both sides of the pin 4, shut-off pins 71, 72 are arranged perpendicularly to its longitudinal axis. At the ends of the shut-off pins 71, 72 there are sleeves 65, 66 running perpendicular to the drawing surface in Fig. 1, the ends of which are displaceable in the longitudinal cuts. 57, 58 perpendicular to the spindle 4.

Każde z wycięć 57, 58 definiujących zakres możliwych przemieszczeń umieszczonego w nim elementu wyłączającego 65, 66 jest przecięte ukośnie przez krawędzie oporowe 211, 221, 311, 321 odpowiadającej mu pary krzywek 21 i 32 oraz 22 i 31.Each of the cutouts 57, 58 defining the range of possible displacements of the switching element 65, 66 arranged therein is cut diagonally by the abutment edges 211, 221, 311, 321 of the corresponding pair of cams 21 and 32 and 22 and 31.

Do trzpieni wyłączających 71, 72 przymocowane są cięgna wyłączające 81, 82, których napięcie przeciwstawiając się oddziaływaniu sprężyn 91, 92 naciskających na te trzpienie 71, 72 w kierunku do trzpienia 4 stabilizuje położenie tulejowych elementów wyłączających 65, 66 w pozycji pomiędzy parami odpowiednich powierzchni oporowych 211 i 321 oraz 221 i 311 par krzywek 21 i 32 oraz 22 i 31.The trip rods 81, 82 are attached to the trip pins 71, 72, the tension of which, opposing the action of the springs 91, 92 pressing on these pins 71, 72 towards the pin 4, stabilizes the position of the sleeve switching elements 65, 66 in the position between the pairs of respective stop surfaces 211 and 321 and 221 and 311 pairs of cams 21 and 32 and 22 and 31.

Aktywne położenie trzpienia 4 jest stabilizowane z wykorzystaniem siły tarcia pomiędzy tym trzpieniem 4 a dociskającą się do niego sprężyną blaszkową 10 dzięki czemu trzpień 4 nie opada.The active position of the pin 4 is stabilized by the friction force between the pin 4 and the leaf spring 10 pressing against it, so that the pin 4 does not fall.

Cały przedstawiony mechanizm 1 jest uzupełniony drugą nieuwidocznioną płytką montażową analogiczną do płytki 5, która jest zainstalowana od strony patrzącego na rysunek fig. 1 (oraz fig. 2) i w której podłużnych wycięciach przesuwają się wymienione tuleje odpowiednich połączeń obrotowo-przesuwnych, a także tulejowe elementy wyłączające.The entire mechanism 1 shown is supplemented with a second, not visible, mounting plate similar to the plate 5, which is installed from the side of the person looking at Fig. 1 (and Fig. 2) and in which the said sleeves of the respective rotary-sliding connections as well as the sleeve elements move in the longitudinal cuts. excluding.

Do trzpienia 4 jest dodatkowo zamocowany przycisk wyłączający 11 umożliwiający ręczne przemieszczanie trzpienia 4 dla ustawienia mechanizmu w pozycji nieaktywnej lub dla przywrócenia położenia aktywnego po awaryjnym wyłączeniu łącznika.Additionally, a shut-off button 11 is attached to the pin 4, which enables the pin 4 to be moved manually to set the mechanism in the inactive position or to restore the active position after an emergency switch-off of the switch.

Na rysunku fig. 2 przedstawiono widok mechanizmu 1 według wynalazku w stanie nieaktywnym. Stan nieaktywny przedstawiony na lewej połowie rysunku fig. 2 jest wynikiem pociągnięcia za cięgno 81 a stan nieaktywny zobrazowany po prawej stronie zaistniał w konsekwencji zerwania cięgna 82.Figure 2 shows a view of the mechanism 1 according to the invention in an inactive state. The inactive state shown in the left half of Fig. 2 is the result of pulling the cable 81, and the inactive state shown on the right has occurred as a consequence of breaking the cable 82.

Po pociągnięciu za cięgno 81 nastąpiło przemieszczenie tulei wyłączającej 65 w pozycję skrajnego oddalenia od trzpienia 4. W czasie przemieszczania się w to położenie tuleja 65 naciska na powierzchnię oporową 211 krzywki 21 i stopniowo powoduje obracanie się tej krzywki w prawą stronę na obrotowo-przesuwnym zamocowaniu w płytce montażowej 5 co z kolei skutkuje przesuwaniem trzpienia 4 w dół, który po przekroczeniu skrajnej pozycji opierania się o niego sprężyny blaszkowej 10 swobodnie opada w dół do skrajnej pozycji nieaktywnej przedstawionej na rysunku fig. 2. Do czasu zwolnienia napięcia cięgna 81 powrót mechanizmu do pozycji aktywnej przedstawionej na rysunku fig. 1 jest niemożliwy z powodu blokowania przez element wyłączający 65 obracania w lewo krzywki 21 na jej obrotowo-przesuwnym zamocowaniu 53, 61 i tym samym podnoszenia trzpienia 4. Nie jest również możliwe samoczynne ponowne załączenie łącznika bez wywarcia siły, która spowodowałaby podniesienie trzpienia 4 do górnej pozycji aktywnej.After pulling on the cable 81, the disengagement sleeve 65 is moved to the extreme distance from the pin 4. When moving to this position, the sleeve 65 presses against the stop surface 211 of the cam 21 and gradually causes the cam to rotate to the right on the rotary-sliding mounting in the mounting plate 5, which in turn results in shifting the pin 4 down, which, after exceeding the extreme position of the leaf spring 10 resting against it, freely falls down to the extreme inactive position shown in Fig. 2. Until the tension of the cable 81 is released, the mechanism returns to the position 1 is not possible due to the switching element 65 blocking the anti-clockwise rotation of the cam 21 on its rotation-sliding mounting 53, 61 and thus the lifting of the pin 4. It is also not possible to automatically reconnect the connector without exerting a force which would raise the spindle 4 to the upper position active.

Jak przedstawiono na prawej połowie rysunku fig. 2 po zerwaniu cięgna 82 element wyłączający 66 pod wpływem sprężyny 92 oddziałującej na trzpień 72 został wprawiony w ruch w kierunku trzpienia 4. Po drodze napotkał na krawędź oporową 311 krzywki dolnej 31 co spowodowało obracanie tej krzywki w prawo na jej obrotowo-przesuwnym zamocowaniu 55, 63, a w konsekwencji przemieszczanie trzpienia 4 w kierunku dolnej skrajnej nieaktywnej pozycji. Podobnie jak powyżej po przekroczeniu przez trzpień 4 skrajnej pozycji opierania się o niego sprężyny blaszkowej 10 nastąpiło dalsze swobodne opadnięcie trzpienia 4 w dół do skrajnej pozycji nieaktywnej przedstawionej na rysunku fig. 2. Skrajnie zbliżony do trzpienia 4 tulejowy element wyłączający 66 uniemożliwia obrót krzywki dolnej 31 na jej obrotowo-przesuwnym zamocowaniu 55, 63 do skrajnej górnej pozycji aktywnej przedstawionej na rysunku fig. 1 i tym samym podniesienie trzpienia 4 do skrajnej górnej aktywnej pozycji.As shown in the right half of Fig. 2, after breaking the link 82, the shut-off element 66 under the influence of the spring 92 acting on the pin 72 was set in motion towards the pin 4. Along the way, it encountered the stop edge 311 of the lower cam 31, which caused this cam to rotate to the right on its rotation-slide mounting 55, 63, and consequently moving the pin 4 towards the lower extreme inactive position. Similarly to the above, after the pin 4 exceeds the extreme position of the leaf spring 10 resting against it, the pin 4 freely drops down to the extreme inactive position shown in Fig. 2. The sleeve shut-off element 66, which is extremely close to the pin 4, prevents rotation of the lower cam 31 on its rotation-sliding mounting 55, 63 to the upper extreme active position shown in Figure 1 and thereby raising the spindle 4 to the upper extreme active position.

W ogólnym przypadku nie jest konieczne zastosowanie wszystkich czterech krzywek jak w przedstawionym przykładzie wykonania. Według wynalazku wystarczające jest zastosowanie jedynie co najmniej dwóch krzywek, których krawędzie będą otaczały z obu stron element wyłączający w ustabilizowa4In general, it is not necessary to use all four cams as in the illustrated embodiment. According to the invention, it is sufficient to use only at least two cams, the edges of which will surround on both sides the switching element in the stabilization4.

PL 218 036 B1 nej pozycji aktywnej mechanizmu. Przy zastosowaniu takiego rozwiązania mechanizm będzie również zawierał elementy prowadzące dla trzpienia zapewniające jego prostoliniowe przemieszczanie w trakcie obracania krzywek.PL 218 036 B1 of the active position of the mechanism. With such a solution, the mechanism will also include guiding means for the plunger to ensure its rectilinear displacement as the cams are rotated.

Chociaż w przedstawionym przykładzie wykonania trzpień mechanizmu jest przemieszczany pionowo, to możliwe jest również inne, na przykład ukośne czy poziome, zorientowanie w przestrzeni drogi jego przemieszczania.Although in the illustrated embodiment the shaft of the mechanism is vertically displaced, other, for example oblique or horizontal, spatial orientation of its travel path is also possible.

Przedstawionego przykładu wykonania nie należy w żadnym przypadku traktować jako wyczerpującego i ograniczającego prezentowany wynalazek, którego istota została scharakteryzowana w zastrzeżeniach patentowych.The presented embodiment should in no way be considered exhaustive and limiting of the present invention, the essence of which is characterized in the claims.

Claims

The snap-action mechanism of a pull electric switch, in particular a pull emergency switch, characterized in that it comprises a rectilinear displaceable pin (4) for displacing at least one connector contact, to which at least two rigid cams (21, 32), each of which, along its length, is additionally rotatably and slidably attached with the pivot point moving along a straight line perpendicular to the straight displacement of the pin (4), with at least one elastic element (10) being stabilized, the active position of the pin (4) connecting the said at least one connector contact the abutment edges (211, 321) of the two cams (21, 32) cross the path of the rectilinearly displaceable switching element (65) loaded with an elastic element (91) and connected to the disconnecting cable (81), surrounding this element (65) on both sides the extreme displacement of said shut-off element (65) locks rotating at least one of the cams (21, 32) about its rotation-slide mounting to move said pin (4) into an active position.

2. The sign mechanism according to claim As defined in claim 1, characterized in that it comprises two pairs of cams (21, 32 and 22, 31) as defined in claim 1. 1 installed symmetrically with respect to the longitudinal axis of the pin (4), preferably the corresponding cams (21, 22 and 31, 32) of each pair are rotatably attached to said pin (4) at the same points (41, 42) and straight the displacement of the pivot points of their rotating-sliding mountings are collinear pairs, with the active position of the pin (4) in the area between the abutment edges (211, 321 and 221, 311) of each pair of cams (21, 32 and 22, 31) at least one switch-off element (65,66) as defined in claim 1; 1.

3. The sign mechanism according to claim The shank of claim 1 or 2, characterized in that said shank (4) is vertically displaceable.