PL223109B1 - Łącznik elektryczny oraz styk ruchomy do łącznika elektrycznego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest łącznik elektryczny oraz styk ruchomy do łącznika elektrycznego.

Wynalazek znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach techniki w szczególności w aparatach łączeniowych stosowanych w kolejnictwie oraz w pojazdach elektrycznych, w szczególności wszędzie tam gdzie istnieją ograniczenia wielkości urządzeń łączeniowych.

W stanie techniki znane są łączniki elektryczne sieczne o liniowym ruchu styków ruchomych w postaci noży.

W dokumencie DE 557 123 ujawniono łącznik w którym styk ruchomy łącznika porusza się po łuku przy czym zestyk następuje na krawędziach bocznych styku ruchomego. Przedstawione rozwiązanie wykorzystuje nóż sieczny łącznika współpracujący ze stykami na obu swoich krańcach. W dokumencie tym ujawniono również nóż rozwidlony o zdwojonych końcówkach stykowych.

W dokumencie FR 68 361 ujawniono konstrukcje łącznika z nożem siecznym poruszającym się po łuku, przy czym konstrukcja ujawniona noża zawiera element sprężynujący poprawiający warunki pracy zestyku, poprzez zwiększenie docisku w miejscu połączenia. Zarówno styki nieruchome jak i styk ruchomy (nóż) zawierają elementy sprężyste, współdziałające ze sobą w położeniu załączonym.

W dokumencie DE 10 2004 060 165 ujawniono łącznik elektryczny w którym nóż łącznika porusza się ruchem liniowym, przy czym nóż tego łącznika ma konstrukcję zdwojoną zbudowaną z dwóch ostrzy, a nadto zaopatrzony jest na krańcach w zestaw styków sprężynujących zwiększających powierzchnie styku.

W znanych rozwiązaniach zastosowanie łączników elektrycznych do jednoczesnego łączenia wielu obwodów polega na zwielokrotnieniu pojedynczego łącznika i wprowadzeniu sprzężenia mechanicznego umożliwiającego jednoczesne załączenie wszystkich obwodów. Takie rozwiązania mają tę wadę, iż uzyskana konstrukcja jest konstrukcją wielkogabarytową, a zwiększenie liczby obwodów drastycznie zwiększa skomplikowanie mechaniczne układu.

Celem wynalazku jest wprowadzenie łącznika elektrycznego umożliwiającego jednoczesne załączenie wielu obwodów, który to łącznik ma zwartą i prostą konstrukcję łatwo podlegającą skalowaniu bez zwiększania skomplikowania mechanicznego układu łącznika.

Istotą wynalazku jest łącznik elektryczny zawierający wiele styków nieruchomych, wspólny styk ruchomy, przy czym styk ruchomy jest zamocowany tak, że porusza się ruchem liniowym, który to łącznik charakteryzuje się tym, że ponadto styk ruchomy jest zamocowany, tak że w czasie łączenia wchodzi w kontakt z wieloma stykami nieruchomymi od strony krawędzi dłuższej.

Ponadto łącznik według wynalazku charakteryzuje się tym, że styk ruchomy jest płaski i w czasie łączenia porusza się zasadniczo w jednej płaszczyźnie ze stykami nieruchomymi.

Ponadto łącznik według wynalazku charakteryzuje się tym, że styk ruchomy jest zamocowany tak, że następuje zasadniczo jednoczesne łączenie z co najmniej dwoma stykami nieruchomymi.

Ponadto łącznik według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera dwie lub więcej grup st yków nieruchomych, przy czym z każdą grupą współpracuje wspólny styk ruchomy.

Ponadto łącznik według wynalazku charakteryzuje się tym, że co najmniej dwie grupy styków nieruchomych są zamocowane tak, że wspólne styki ruchome poruszają się synchronicznie, tak że łączenie styków w grupach zachodzi zasadniczo jednocześnie.

Ponadto łącznik według wynalazku charakteryzuje się tym, że wspólne styki ruchome połączone są mechanicznie.

Ponadto łącznik według wynalazku charakteryzuje się tym, że styki nieruchome i styki ruchome znajdują się w jednej płaszczyźnie.

Ponadto istotą wynalazku jest styk ruchomy do łącznika elektrycznego z wieloma zestykami nieruchomymi, który to styk ruchomy ma dwie boczne powierzchniami stykowe, i charakteryzuje się tym, że jego dłuższa krawędź jest krawędzią czołową, a długość noża jest większa niż odległość pomiędzy dwoma stykami nieruchomymi łącznika elektrycznego.

Ponadto styk ruchomy według wynalazku charakteryzuje się tym, że krawędź czołowa jest sfazowana.

Zastosowanie wspólnego styku ruchomego, który jest wprowadzany do styków nieruchomych ruchem liniowym, dłuższą krawędzią sprawia, że łącznik elektryczny jako całość zachowuje niewielką wysokość w przypadku zastosowania wielu zestyków. Łatwo również zwiększyć liczbę łączonych o bwodów przez proste wydłużenie styku ruchomego i umieszczenie kolejnych zestyków obok już istniejących, nie ma przy tym konieczności wprowadzenia dodatkowych mechanizmów.

PL 223 109 B1

Zastosowanie grup zestyków powoduje, że możliwa jest dalsza redukcja wymiarów łącznika.

Przedmiot wynalazku został bliżej przedstawiony w korzystnym przykładzie wykonania na rysunku, na którym:

Fig. 1 przedstawia widok odłącznika według wynalazku w położeniu otwartym;

Fig. 2 przedstawia widok odłącznika według wynalazku w położeniu zamkniętym.

Na fig. 1 i 2 został przedstawiony łącznik 1 według wynalazku w położeniach otwartym i zamkniętym. Łącznik 1 według korzystnego przykładu wykonania zbudowany jest z płyty nośnej 9, na której rozmieszczono dwie grupy styków nieruchomych 4a, 4b. Styki nieruchome 4a, 4b zamocowane są na izolatorach odpowiednio 8a i 8b. Każda z grup styków nieruchomych zawiera styki 4a, 4b poszczególnych obwodów. Niemniej liczebność styków może być inna niż przedstawiona, jedną z zalet wynalazku jest to że wzrost liczebności grupy styków nie wpływa niekorzystnie na skomplikowanie układu i łącznik 1 łatwo można skalować dostosowując jego konstrukcję do żądanej liczby styków nieruchomych. Styki nieruchome 4a, 4b są zaopatrzone w przyłącza 3a, 3b umożliwiające przyłączenie kabli obwodów zewnętrznych, w których zastosowano łącznik 1 według wynalazku.

Łącznik 1 według korzystnego przykładu wykonania przedstawionego na fig. 1 wynalazku zawiera dwie grupy styków nieruchomych 4a, 4b, przy czym każda z grup współpracuje z pojedynczym stykiem ruchomym odpowiednio 2a, 2b łącznika 1. Styki ruchome 2a, 2b można również nazwać nożami zależnie od przyjętej nomenklatury. Styki nieruchome 4a pierwszej grupy współpracują z pierwszym stykiem ruchomym 2a, natomiast styki nieruchome 4b drugiej grupy współpracują z drugim st ykiem ruchomym 2b.

Na fig. 1 przedstawiono łącznik 1 w położeniu otwartym, w którym styki ruchome 2a, 2b, są o dsunięte od styków nieruchomych 4a, 4b. W położeniu tym obwody doprowadzone poprzez przyłącza 3a, 3b oraz styki nieruchome 4a, 4b łącznika są otwarte.

W korzystnym przykładzie wykonania łącznik 1 według wynalazku zaopatrzony jest w podwójny zespół styków ruchomych 2a, 2b, które są sprzężone mechanicznie poprzez mechanizm rozsuwający 5. Mechanizm rozsuwający 5 przekształca ruch obrotowy wokół osi A na ruch liniowy styków ruchomych 2a, 2b w kierunku oznaczonym literą B. Możliwe jest zastosowanie różnych mechanizmów rozsuwających, które realizują połączenie mechaniczne o własnościach przekształcania ruchu obrotowego na liniowy, w stanie techniki znanych jest kilka typowych układów przekładni mechanicznych, każdy z tych układów może znaleźć zastosowanie w łączniku 1 według wynalazku. Pokazane usytuowanie osi A jest również tylko przykładowe, możliwe jest również zastosowanie mechanizmów o osi prostopadłej do płyty podstawy 9. Łącznik 1 może być obsługiwany ręcznie na przykład, gdy na osi A zamontowana zostanie dźwignia, lub też automatycznie za pomocą serwomechanizmu lub serwom echanizmów. Oś napędowa wprawiająca w ruch styki ruchome może być umieszczona przy tym zarówno z boku (tak jak to pokazano na rysunku) jak również może być usytuowana prostopadle do płaszczyzny ruchu styków co pozwala na zamontowanie np. serwomotoru na górze zespołu łącznika 1. Zastosowanie wspólnego mechanizmu rozsuwającego jest korzystne dla łącznika, w którym styki ruchome mają poruszać się synchronicznie, niemniej w przypadku zastosowania serwomechanizmów możliwe jest asynchroniczne łączenie poszczególnych grup styków nieruchomych 4a, 4b, poprzez zastosowanie niezależnego napędu styków ruchomych 2a, 2b.

Przedstawiony zespół styków ruchomych 2a, 2b złożony jest z dwóch samodzielnych styków ruchomych zamontowanych w jednej płaszczyźnie, każdy ze styków ruchomych współpracuje z ded ykowaną grupą styków nieruchomych złożoną z czterech styków 4a, 4b łącząc poszczególne gałęzie instalacji, w której zastosowano łącznik 1 według wynalazku. Styki ruchome 2a, 2b współpracując ze stykami nieruchomymi 4a, 4b tworzą punkt wspólny łącząc ze sobą poszczególne gałęzie instalacji.

Należy zauważyć, iż wspólne styki ruchome 2a, 2b zmocowane są tak, że poruszają się w jednej płaszczyźnie ze stykami nieruchomymi 4a, 4b, w szczególnie korzystnym przykładzie wykonania poruszają się ruchem liniowym tak, że pojedynczy styk ruchomy wchodzi w kontakt zasadniczo jedn ocześnie ze wszystkimi stykami nieruchomymi 4a, 4b grupy styków. Jest to o tyle istotne, iż ruch liniowy styku ruchomego 2a, 2b oraz współdzielenie jednego styku nieruchomego przez grupę styków nier uchomych 4a, 4b sprawia, iż cały łącznik 1 zajmuje możliwie małą przestrzeń. Wynika to z faktu, iż linia prosta wytycza najkrótszą możliwą drogę pomiędzy dwoma punktami w przestrzeni kartezjańskiej. Ponieważ styk ruchomy 2a, 2b łącznika 1 elektrycznego współpracuje z wieloma stykami nieruchomymi 4a, 4b, to jego dłuższa krawędź jest krawędzią czołową, a długość styka ruchomego winna być większa niż odległość pomiędzy dwoma stykami nieruchomymi 4a, 4b łącznika elektrycznego 1.

PL 223 109 B1

Łącznik 1 według wynalazku korzystnie zaopatrzony jest również w prowadnice 6a, 6b wykonane z materiału izolacyjnego i zaopatrzone w szczeliny prowadzące utrzymujące styki ruchome 2a, 2b w wybranej płaszczyźnie ruchu. Prowadnice zapobiegają odkształceniu się styków ruchomych 2a, 2b, które są osadzane w stykach nieruchomych 4a, 4b ze znaczną siłą. Ponadto prowadnice 6a, 6b mogą stanowić punkty osadzenia mechanizmu rozsuwającego 5 styki ruchome 2a, 2b.

Fig. 2 przedstawia łącznik 1 według wynalazku w położeniu zamkniętym tzn. w położeniu, w którym styki ruchome 2a, 2b weszły w kontakt ze stykami nieruchomymi 4a, 4b tworząc punkty zestyku. W położeniu przedstawionym na fig. 2 łącznik 1 według wynalazku łączy gałęzie instalacji, w której został zastosowany, należy przy tym zauważyć, że możliwe jest skonstruowanie łącznika 1, w którym styki ruchome 2a, 2b są od siebie odizolowane w takiej konfiguracji, połączeniu ulegają gałęzie obwodów przyłączonych do poszczególnych grup styków nieruchomych odpowiednio 4a, 4b. Możliwe jest również takie skonstruowanie łącznika 1 według wynalazku, że styki ruchome 2a i 2b są połączon e elektrycznie co sprawia, że łącznik będzie łączył ze sobą wszystkie gałęzie wszystkich obwodów prz yłączonych do styków nieruchomych 4a, 4b.

Ponadto należy zauważyć iż w łączniku 1 według wynalazku zastosowano styk ruchomy 2a, 2b, który jest zaopatrzony w sfrezowaną krawędź boczną co umożliwia jednoczesne wejście w kontakt z wieloma stykami nieruchomymi 4a, 4b. Styki ruchome 2a, 2b dzięki temu, iż cała krawędź boczna jest sfrezowana, oraz dzięki temu, że są zamontowane tak, że poruszają się ruchem liniowym względem styków nieruchomych 4a, 4b mogą załączyć jednocześnie wszystkie obwody przyłączone do danej grupy styków nieruchomych 4a, 4b przy zachowaniu minimalnych wymiarów geometrycznych.

Ponadto możliwe jest również uzyskanie innych konfiguracji łącznika 1 według wynalazku, na przykład możliwy łącznik zaopatrzony tylko w jeden styk ruchomy oraz wiele styków nieruchomych tworzących pojedynczą grupę.

Wszystkie wskazane powyżej modyfikacje łącznika uważa się za objęte zakresem niniejszego zgłoszenia określonym przez zastrzeżenia patentowe.

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Łącznik elektryczny zawierający wiele styków nieruchomych (4a, 4b), wspólny styk ruchomy (2a, 2b), przy czym styk ruchomy (2a, 2b) jest zamocowany tak, że porusza się ruchem liniowym, znamienny tym, że ponadto styk ruchomy (2a, 2b) jest zamocowany, tak że w czasie łączenia wchodzi w kontakt z wieloma stykami nieruchomymi (4a, 4b) od strony krawędzi dłuższej.
2. 2. Łącznik według zastrz. 1, znamienny tym, że styk ruchomy (2a, 2b) jest płaski i w czasie łączenia porusza się zasadniczo w jednej płaszczyźnie ze stykami nieruchomymi (4a, 4b).
3. 3. Łącznik według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że styk ruchomy (2a, 2b) jest zamocowany tak, że następuje zasadniczo jednoczesne łączenie z co najmniej dwoma stykami nieruchomymi (4a, 4b).
4. 4. Łącznik według któregokolwiek z zastrz. 1 do 3, znamienny tym, że zawiera dwie lub więcej grup styków nieruchomych, przy czym z każdą grupą współpracuje wspólny styk ruchomy (2a, 2b).
5. 5. Łącznik według zastrz. 4, znamienny tym, że co najmniej dwie grupy styków nieruchomych (4a, 4b) są zamocowane tak, że wspólne styki ruchome (2a, 2b) poruszają się synchronicznie, tak że łączenie styków w grupach zachodzi zasadniczo jednocześnie.
6. 6. Łącznik według zastrz. 5, znamienny tym, że wspólne styki ruchome (2a, 2b) połączone są mechanicznie.
7. 7. Łącznik według któregokolwiek z zastrzeżeń od 1 do 6, znamienny tym, że styki nieruchome (4a, 4b) i styki ruchome (2a, 2b) znajdują się w jednej płaszczyźnie.
8. 8. Styk ruchomy do łącznika elektrycznego z wieloma stykami nieruchomymi, który to styk ruchomy ma dwie boczne powierzchniami stykowe, znamienny tym, że jego dłuższa krawędź jest krawędzią czołową, a długość styku ruchomego (2a, 2b) jest większa niż odległość pomiędzy dwoma stykami nieruchomymi (4a, 4b) łącznika elektrycznego (1).
9. 9. Styk ruchomy według zastrz. 8, znamienny tym, że krawędź czołowa jest sfazowana.