НИЗКОВОЛЬТНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ Российский патент 2014 года по МПК H01H71/74 

Область техники

Настоящее изобретение относится к низковольтному выключателю.

Предшествующий уровень техники

Известен выключатель, в частности, для низких напряжений и бытовых условий для соединения между распределительной сетью на входе и нагрузками на выходе. Этот выключатель позиционируется между замкнутым положением, в котором он создает электрический и механический контакт между подвижными контактными элементами и неподвижными контактными элементами, и разомкнутым положением, в котором прерывается электрический и механический контакт.

Выключатель этого типа содержит защитное средство, способное обнаруживать потенциально опасные ситуации и автономно отключать указанный выключатель.

Среди защитных средств известна изгибающаяся тепловая система защиты с биметаллической пластинкой, способная обнаруживать наличие перегрузок в течение заданного периода времени и размыкать контакты в результате этого обнаружения. Принцип действия этой системы основан на различии в коэффициентах теплового расширения у разных металлов. В системе защиты этого типа используется биметаллический элемент, образованный двумя металлическими пластинками, которые изготовлены из разных материалов и взаимно скреплены и через которые проходит электрический ток, который течет через контакты и за счет эффекта Джоуля нагревает две полоски, стремящиеся расшириться по длине в соответствии с их относительными коэффициентами теплового расширения. Это вызывает изгиб биметаллического элемента, который изгибается до тех пор, пока он не перехватит рычаг расцепления средства размыкания, которое срабатывает для приведения контактов в положение размыкания.

Ясно, что взаимное расположение между биметаллическим элементом и рычагом расцепления имеет важнейшее значение для правильной работы тепловой системы защиты и достигается посредством операций калибровки, которые не являются легкими.

Кроме того, необходимо учитывать то, что увеличивающееся количество выключателей помещают в необратимо изолированные оболочки, и, следовательно, тепловую систему защиты, уже помещенную в изолированную оболочку, невозможно повторно калибровать.

Краткое изложение существа изобретения

Задачей настоящего изобретения является упрощение операций взаимного позиционирования и упрощение калибровки тепловой системы защиты.

Согласно изобретению эта задача решается посредством создания низковольтного выключателя для размыкания и замыкания электрических контактов, снабженного тепловой системой защиты биметаллического типа, содержащей

средство размыкания для принудительного размыкания указанных электрических контактов,

рычаг расцепления для приведения в действие указанного средства размыкания,

биметаллический элемент с ограниченной частью и свободной частью, для перехватывания рычага расцепления, с тем чтобы приводить в действие средство размыкания, и

снабженного средством калибровки для калибровки положения биметаллического элемента, причем средство калибровки содержит толкатель, нажимающий на биметаллический элемент, с тем чтобы регулировать положение биметаллического элемента, согласно изобретению толкатель перемещается посредством как воздействия по направлению оси, так и действия по периферии.

Таким образом, возможно осуществление предварительной калибровки инструментом, вводимым по направлению оси, и тонкой калибровки/повторной калибровки посредством действия по периферии.

Толкатель предпочтительно поддерживается неподвижной опорой посредством резьбового соединения, с тем чтобы обеспечить осевое перемещение толкателя посредством поворота указанного толкателя.

Действие по периферии для перемещения толкателя предпочтительно достигается посредством зубчатого колеса, выступающего по периферии, с тем чтобы обеспечить действие по периферии поворота толкателя. Это зубчатое колесо предпочтительно имеет больший радиус относительно радиуса толкателя и расположено вблизи корпуса выключателя в месте, которое может быть доступным снаружи через отверстие, образованное в корпусе. Таким образом, зубчатым колесом можно также управлять снаружи после того, как оболочка закрыта.

Указанное осевое перемещение предпочтительно достигается с помощью средства ввинчивания, предпочтительно типа торцового ключа, например электрического торцового ключа, который вставляют во внутреннюю осевую полость толкателя.

Ограниченная часть биметаллического элемента предпочтительно прикреплена к опоре ударника, который прилагает противодействующую силу упругости для нажима толкателя, с тем чтобы прочно удерживать ограниченную часть между толкателем и опорой ударника. Свободная часть биметаллического элемента предпочтительно расположена на одном конце указанного биметаллического элемента, обращенном к рычагу расцепления. Ограниченная часть биметаллического элемента предпочтительно расположена на другом конце биметаллического элемента.

Краткое описание чертежей

Дополнительные отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут очевиднее из описания предпочтительных, но не исключительных вариантов осуществления настоящего изобретения, показанных в качестве примера на сопровождающих чертежах, на которых:

фиг.1 - внутренний вид низковольтного выключателя согласно настоящему изобретению в положении предварительной калибровки;

фиг.2 - общий вид деталей низковольтного выключателя согласно изобретению;

фиг.3 - общий внутренний вид низковольтного выключателя в калиброванном положении;

фиг.4 - общий вид некоторых деталей низковольтного выключателя на фиг.3 согласно изобретению.

Описание предпочтительных вариантов воплощения изобретения.

На сопровождающих чертежах позицией 1 обозначен низковольтный выключатель, который в дальнейшем также называется просто выключатель 1. Выключатель 1 способен известным образом размыкать и замыкать электрические контакты.

Кроме того, выключатель 1 содержит тепловую систему 3 защиты биметаллического типа.

Тепловая система 3 защиты содержит биметаллический элемент 4, образованный язычком с двумя металлическими пластинками из двух разных металлов и с разными коэффициентами теплового расширения. Этот биметаллический элемент 4 пригоден для того, чтобы обеспечить пропускание электрического тока через него, с тем чтобы он изгибался в результате нагрева, вызванного электрическим током, и последующего разного расширения между двумя полосками, образующими биметаллический элемент.

Этот биметаллический элемент 4 (который на чертежах расположен вертикально) имеет свободную часть 4b, расположенную на одном конце биметаллического элемента (в верхнем положении на сопровождающих чертежах), и ограниченную часть 4а, расположенную на другом конце биметаллического элемента 4 (в нижнем положении на сопровождающих чертежах).

Ограниченная часть 4а прикреплена к опоре 10 ударника, которая в данном примере представляет собой L-образную металлическую опору с закрепленным рычагом 10b (на чертежах расположен горизонтально) и упругим рычагом 10а (на чертежах расположен вертикально) и способна поддерживать биметаллический элемент 4. Упругий рычаг 10а способен упруго противодействовать силам нажима, действующим на биметаллический элемент 4 (как можно понять из чертежей, при нажиме ограниченной части 4а влево противодействующая сила упругости прилагается вправо).

Свободная часть 4b выступает в противоположном направлении к ограниченной части (на чертежах выступает вверх).

Свободная часть 4b обращена к рычагу 5 расцепления, способному действовать при повороте (на сопровождающих чертежах против часовой стрелки) и управлять средством 2 размыкания, которое приводит к размыканию электрических контактов выключателя 1.

Биметаллический элемент 4 является подходящим для изгибания (на чертежах по часовой стрелке) и перехватывания рычага 5 расцепления, с тем чтобы обеспечить размыкание электрических контактов.

Средство 6 калибровки предусмотрено для калибровки положения биметаллического элемента 4.

Средство 6 калибровки содержит толкатель 7 в виде цилиндра с наружной резьбой. Толкатель 7 поддерживается неподвижной опорой 9 с внутренней резьбой, следовательно, осевое перемещение толкателя 7 (на чертеже справа налево) достигается поворотом толкателя 7 вокруг оси.

Толкатель 7 скошен в передней части, которая оканчивается нажимной поверхностью 9а, подходящей для упора на ограниченную часть 4а биметаллического элемента 4.

Следует отметить, что нажиму противодействует сила упругости, прилагаемая опорой 10 ударника, с тем чтобы прочно удерживать ограниченную часть 4а биметаллического элемента 4 между толкателем 7 и опорой 10 ударника, который изгибается, обеспечивая перемещение биметаллического элемента 4, с тем чтобы обеспечить калибровку положения биметаллического элемента 4.

Согласно изобретению толкатель 7 имеет внутреннюю полость по направлению оси, способную воспринимать торцовый ключ или другое средство завинчивания, вставляемое по направлению оси.

Кроме того, толкатель 7 содержит зубчатое колесо 8, выступающее по периферии, с тем чтобы обеспечить действие по периферии для поворота толкателя 7 и при отсутствии торцового ключа.

Зубчатое колесо 8 более выступает в радиальном направлении относительно толкателя 7 и выступает из калибровочного отверстия, образованного в корпусе выключателя; таким образом, зубчатое колесо 8 может быть доступно снаружи через калибровочное отверстие 8 и повернуто инструментом зубчатого колеса, соединяемым с зубчатым колесом 8.

Калибровочное отверстие (не показано, как очевидное) обеспечивает доступ только к зубчатому колесу 8, с тем чтобы было невозможно вмешиваться в другие устройства выключателя 1.

Следовательно, операции по калибровке могут быть суммированы следующим образом:

операция предварительной калибровки, которая осуществляется ввинчиванием толкателя 7 посредством введения по оси торцового ключа; в конце этой операции биметаллический элемент 4 находится в положении предварительной калибровки, показанном на фиг.1 и 2;

последующая операция тонкой калибровки (доводки), которая осуществляется ввинчиванием толкателя 7 посредством действия по периферии на зубчатое колесо 8 без внедрений по направлению оси; в конце этой операции биметаллический элемент 4 находится в калиброванном положении, которое показано на фиг.3 и 4, и в котором свободная часть 4b биметаллического элемента 4 находится в контакте без давления с рычагом расцепления 5.

Вышеописанные меры позволяют успешно осуществлять как предварительную калибровку автоматическим и быстрым торцовым ключом, так и тонкую калибровку зубчатым колесом по возможности с большим радиальным размером, с тем чтобы обеспечить высокоточную регулировку.

Таким образом, при изготовлении выключателя 1 можно успешно осуществлять предварительную калибровку во время предварительной сборки выключателя 1, а затем осуществлять тонкую калибровку выключателя 1 только после его помещения в корпус, а затем изолировать необратимо. Следовательно, также можно повторно калибровать выключатель после его длительного периода работы, при этом без необходимости открывать корпус выключателя 1 и, следовательно, без обращения к квалифицированному специалисту.

На основе представленного описания для специалиста в данной области техники возможны и очевидны другие характеристики, модификации и усовершенствования. Следовательно, эти характеристики, модификации и усовершенствования должны рассматриваться как часть настоящего изобретения. На практике используемые материалы и возможные размеры и формы могут быть любыми в соответствии с требованиями и с состоянием уровня техники.

Низковольтный выключатель (1) для размыкания и замыкания электрических контактов с тепловой системой (3) защиты биметаллического типа снабжен рычагом расцепления (5), приводящим в действие средство (2) принудительного размыкания контактов, биметаллическим элементом (4) с ограниченной частью (4а) и свободной частью (4b), способной перехватывать рычаг (5) расцепления, а также средством (6) калибровки положения биметаллического элемента (4), которое содержит толкатель (7), упирающийся в биметаллический элемент (4). При этом толкатель (7) является перемещаемым под действием в направлении оси и под действием по периферии. Технический результат - возможность с помощью простых средств осуществлять высокоточную предварительную и тонкую калибровку выключателя в процессе его изготовления, а также повторно калибровать выключатель после длительного периода его работы без необходимости открывать корпус выключателя. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Низковольтный выключатель (1) для размыкания и замыкания электрических контактов, снабженный тепловой системой (3) защиты биметаллического типа, содержащий
средство (2) размыкания для принудительного размыкания электрических контактов;
рычаг (5) расцепления для приведения в действие средства размыкания;
биметаллический элемент (4) с ограниченной частью (4а) и свободной частью (4b), способной перехватывать рычаг (5) расцепления, с тем, чтобы приводить в действие средство (2) размыкания;
средство (6) калибровки для калибровки положения биметаллического элемента (4), причем средство (6) калибровки содержит толкатель (7), нажимающий на биметаллический элемент (4), с тем чтобы регулировать положение биметаллического элемента (4), отличающийся тем, что толкатель (7) поддерживается неподвижной опорой (9) с резьбовым соединением, с тем чтобы допускать осевое перемещение толкателя (7) посредством поворота толкателя (7), причем толкатель (7) содержит внутреннюю полость, для приема средства завинчивания при вставлении по направлению оси, так, что толкатель является перемещаемым при вставлении по направлению оси, причем толкатель содержит зубчатое колесо (8), выступающее по периферии, с тем чтобы допускать действие по периферии для поворота толкателя (7).

2. Низковольтный выключатель по п.1, отличающийся тем, что зубчатое колесо (8) более выступает в радиальном направлении относительно толкателя (7).

3. Низковольтный выключатель по п.2, отличающийся тем, что зубчатое колесо (8) расположено вблизи корпуса низковольтного выключателя (1) и может быть доступно снаружи через калибровочное отверстие, образованное в корпусе.

4. Низковольтный выключатель по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что ограниченная часть (4а) прикреплена к опоре (10) ударника, способного изгибаться и прилагать противодействующую силу упругости для нажатия толкателя (7), с тем чтобы прочно удерживать ограниченную часть (4а) между толкателем (7) и опорой (10) ударника.

5. Низковольтный выключатель по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что свободная часть (4b) расположена на одном конце биметаллического элемента (4), обращенном к рычагу (5) расцепления.

6. Низковольтный выключатель по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что ограниченная часть (4а) расположена на другом конце биметаллического элемента (4).