КОММУТАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРПУСОВ, СНАБЖЕННЫХ ЗАЩИТОЙ ОТ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ Российский патент 2019 года по МПК H01H9/04 H01H36/00 H03K17/97 H01H13/06 H01H19/06 H01H9/28 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящий патент относится в целом к коммутационному устройству и, более конкретно, к коммутационному устройству для корпусов, снабженных защитой от внешних воздействий.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Управляемые вручную переключатели, как правило, используются в системах управления технологическими процессами, и предоставляют пользователю возможность управления работой разнообразного оборудования, используемого в системе управления технологическим процессом. Управляемые вручную переключатели часто соединены с корпусом, содержащим электрические компоненты и/или схемы, управляющие работой близлежащего оборудования.

[0003] Оборудование систем управления технологическим процессом может быть установлено в промышленных условиях. В некоторых случаях корпус должен соответствовать стандартам защиты от внешних воздействий (например, нормам взрывобезопасности, нормам пыленепроницаемости) для установки в среде вблизи соответствующего оборудования. В таких случаях управляемые вручную переключатели, соединенные с корпусом, должны соответствовать стандартам защиты от внешних воздействий.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] В одном примере устройство содержит управляемый вручную привод переключателя, расположенный на расстоянии от первой стороны стенки корпуса, имеющего защиту от внешних воздействий. Устройство также содержит магнит, прикрепленный к приводу переключателя, и магниточувствительный переключатель, расположенный рядом со второй стороной стенки. Перемещение привода переключателя вызывает изменение положения магнита для управления магниточувствительным переключателем.

[0005] В другом примере устройство содержит корпус, имеющий защиту от внешних воздействий и образующий полость, панель, соединенную с наружным выступом корпуса и расположенную на расстоянии от стенки корпуса, и управляемый вручную привод переключателя, соединенный с панелью и расположенный на расстоянии от стенки. Привод переключателя содержит магнит. Устройство также содержит магниточувствительный переключатель, расположенный в полости корпуса напротив привода переключателя. Магнит управляет магниточувствительным переключателем через стенку, когда привод переключателя находится в первом положении.

[0006] В другом примере устройство содержит средство для переключения, расположенное рядом с первой стороной стенки корпуса, снабженное защитой от внешних воздействий, средство для приведения в действие средства для переключения, расположенное на расстоянии от второй стороны стенки, и магнитное средство для управления средством для переключения, связанным со средством для приведения в действие. Магнитное средство для управления служит для управления средством для переключения при изменении положения средства для приведения в действие.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0007] На фиг. 1 показан пример сборки корпуса в соответствии с принципами настоящего документа.

[0008] На фиг. 2 показан корпус сборки корпуса по фиг. 1.

[0009] На фиг. 3 показан сборка корпуса по фиг. 1, содержащая предохранительные замки.

[0010] На фиг. 4A показан вид поперечного разреза примера управляемого вручную переключателя в выключенном положении в соответствии с принципами настоящего документа.

[0011] На фиг. 4B приведен вид поперечного разреза управляемого вручную переключателя по фиг. 4A во включенном положении.

[0012] На фиг. 5A приведен вид частичного разреза сборки корпуса по фиг. 1, содержащего управляемый вручную переключатель по фиг. 4A и 4B в выключенном положении.

[0013] На фиг. 5B приведен вид частичного разреза сборки корпуса по фиг. 1, содержащего управляемый вручную переключатель по фиг. 4A и 4B во включенном положении.

[0014] На фиг. 6 приведен другой вид частичного разреза сборки корпуса по фиг. 1.

[0015] Чертежи выполнены не в масштабе. Вместо этого, для пояснения множества слоев и областей, толщина слоев на чертежах может быть увеличена. По возможности, во всех чертежах и прилагаемом письменном описании для обозначения одинаковых или похожих деталей использованы те же ссылочные номера.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0016] Многие известные корпусы содержат электрические компоненты и/или схемы, которые управляют работой оборудования в системе управления технологическим процессом. Многие корпусы содержат управляемые вручную переключатели (например, кнопки, поворотные устройства) и/или индикаторные лампы, дающие пользователю (например, оператору, инженеру) возможность управления соответствующим оборудованием. В некоторых случаях корпус установлен вблизи оборудования системы управления технологическим процессом. В таких случаях управляемые вручную переключатели дают пользователю возможность локального запуска работы оборудования, и индикаторные лампы обеспечивают пользователя индикацией на месте рабочего состояния оборудования. Для обеспечения возможности установки вблизи соответствующего оборудования многие известные корпусы устанавливают в среде, в которой установлено оборудование. Например, поскольку некоторые виды оборудования установлены в местоположениях с опасными условиями среды, многие известные корпусы также устанавливаются в опасных условиях.

[0017] Многие ведомства третьей стороны (например, Национальное ведомство противопожарной защиты (National Fire Protection Agency, NFPA), FM Global, Канадская ассоциация по вопросам стандартизации (Canadian Standards Association, CSA), Директивы ЕС по оборудованию и работе в потенциально взрывоопасной среде (ATEX), и Международная электротехническая комиссия (International Electrotechnical Commission, IEC) разработали категории защиты от внешних воздействий и установили стандарты (например, национальные правила установки электрооборудования (National Electric Code, NEC) NFPA, международные правила установки электрооборудования (International Protection (IP) Code) IEC, и Канадские электротехнические правила и нормы (Canadian Electrical Code (CEC), CSA) для оборудования и/или корпусов, которые должны быть установлены в опасных условиях. Например, согласно этим стандартам, под опасными условиями часто понимаются зоны, в которых обрабатывают легковоспламеняющиеся материалы, обладающие возможностью образования взрывоопасной среды. В некоторых опасных условиях требуются корпуса во взрывобезопасном, невоспламеняемом и/или взрывозащищенном исполнении. Например, взрывозащищенные корпусы должны быть способны выдерживать взрыв изнутри и не допускать какого-либо распространения искры, вспышки, воспламенения или пламени снаружи корпуса в опасной среде. Нормы IP66 Правил IP являются другим стандартом защиты от внешних воздействий, который требует, чтобы корпусы, например, не допускали какого-либо попадания пыли, масла, воды и/или других опасных материалов внутрь корпуса.

[0018] Многие известные корпусы образуют отверстие и/или проем, который изготовлен, вырезан и/или пробит через стенку корпуса для размещения управляемого вручную переключателя, который функционально связан с элементами управления, расположенными в полости корпуса. В таких случаях управляемый вручную переключатель проходит через поверхность корпуса для соединения с элементами управления, расположенными в полости корпуса. Для предотвращения попадания пыли, масла, воды и/или других опасных материалов в полость через отверстие, для сохранения расчетной защиты корпуса от внешних воздействий, многие известные корпусы содержат уплотнение (например, прокладку, уплотнительное кольцо), расположенное между управляемым вручную переключателем и стенкой, примыкающей к отверстию в стенке корпуса. Поскольку некоторые известные управляемые вручную переключатели снабжены прокладкой и/или уплотнительным кольцом, такие известные управляемые вручную переключатели рассчитаны на защиту от внешних воздействий. В некоторых случаях уплотнение неспособно препятствовать попаданию вредных материалов в полость корпуса в результате того, что уплотнение (например, уплотнение, состоящее из эластомерного материала) подвержено воздействию несовместимых паров и/или окружающей среды в течение длительного периода времени (например, нескольких лет).

[0019] Примеры управляемых вручную переключателей, описанных в настоящем документе, связаны с панелью сборки корпуса без прохождения через стенку корпуса, содержащего электрические или электронные компоненты. Иллюстративный управляемый вручную переключатель содержит управляемый вручную привод переключателя, который расположен на расстоянии от наружной стенки корпуса, и магнит, который прикреплен к управляемому вручную приводу переключателя. Магниточувствительный переключатель расположен рядом с внутренней поверхностью стенки напротив управляемого вручную привода переключателя. Для управления магниточувствительным переключателем привод переключателя перемещается для изменения положения магнита относительно магниточувствительного переключателя. Например, магниточувствительный переключатель обнаруживает магнит, когда управляемый вручную привод переключателя находится в первом положении (например, во включенном положении), и не обнаруживает магнит, когда управляемый вручную привод переключателя находится во втором положении (например, в выключенном положении), отличающемся от первого положения.

[0020] В некоторых примерах управляемый вручную привод переключателя соединен с монтажной пластиной или панелью. Панель соединена с наружным выступом или выступающей стенкой корпуса и расположена на расстоянии от стенки корпуса. Например, управляемый вручную привод переключателя размещен в отверстии, образованном панелью, и не проходит через стенку корпуса. Управляемый вручную привод переключателя не проходит через стенку корпуса для поддержания норм защиты от внешних воздействий (например, норм опасных условий, норм взрывобезопасности, норм IP66, норм пыленепроницаемости, норм защиты от проникновения) корпуса.

[0021] В некоторых примерах сборка корпуса содержит второй управляемый вручную переключатель, в котором привод второго управляемого вручную переключателя связан с панелью, и второй магниточувствительный переключатель, расположенный в полости корпуса. Например, второй магниточувствительный переключатель магнитно изолирован от управляемого вручную привода переключателя, и магниточувствительный переключатель магнитно изолирован от второго магнита, прикрепленного ко второму приводу управляемого вручную переключателя.

[0022] На фиг. 1 показан пример сборки 100 корпуса в соответствии с принципами настоящего документа. Сборка 100 корпуса содержит корпус или кожух 102 и монтажную пластину или панель 104, соединенную с корпусом 102. Например, сборка 100 корпуса удовлетворяет стандартам безопасности норм защиты от внешних воздействий (например, норм опасных условий, норм взрывобезопасности, норм IP66 правил IP, норм защиты от проникновения) и, таким образом, может быть установлена в соответствующей среде. В некоторых примерах сборка 100 корпуса выполнена из устойчивого к коррозии материала (например, нержавеющей стали), чтобы удовлетворять требованиям безопасности коррозионной среды.

[0023] Как показано на фиг. 1, первый участок 106 корпуса 102 соединен со вторым участком 108 корпуса 102 посредством соединительных деталей 110 (например, резьбовых соединительных деталей). Для удовлетворения требованиям безопасности, соединение первого и второго участков 106, 108 не допускает попадания материалов (например, опасных материалов, пыли, масла, воды и т. п.) в корпус 102 между первым и вторым участками 106, 108. Кроме того, сборка 100 корпуса иллюстративного примера содержит уплотненные каналы или отверстия 112 для размещения проводки, которая функционально связывает электрические компоненты и/или схемы сборки 100 корпуса с другими компонентами системы управления технологическим процессом. Например, уплотненные каналы или отверстия 112 образуют уплотнение вокруг размещенной проводки, чтобы не допускать попадания материала в сборку 100 корпуса.

[0024] Как показано на фиг. 1, выступающая стенка или наружный выступ 114 выступает от наружной поверхности 116 (например, первой стороны) стенки 118 второго участка 108 корпуса 102. Панель 104 соединена с выступающей стенкой 114 посредством соединительных деталей 120 (например, резьбовых соединительных деталей). В некоторых примерах уплотнение образовано между панелью 104 и выступающей стенкой 114 так, чтобы не допускать перемещения материалов между панелью 104 и корпусом 102. В иллюстративном примере управляемые вручную переключатели (например, кнопки, поворотные устройства) 122, 124, 126 соединены с панелью 104 сборки 100 корпуса, что дает пользователю (например, оператору, инженеру) возможность управления оборудованием системы управления технологическим процессом. Например, каждый из управляемых вручную переключателей 122, 124, 126 размещен в соответствующем отверстии панели 104.

[0025] В некоторых примерах индикаторные лампы 128, 130, 132, 134, смонтированные на панели 104, показывают состояние оборудования, функционально связанного с управляемыми вручную переключателями 122, 124, 126. Как показано на фиг. 1, каждая из индикаторных ламп 128, 130, 132, 134 размещена в соответствующем отверстии панели 104, для обеспечения возможности функционального соединения индикаторной лампы 128, 130, 132, 134 с электрическими компонентами и/или схемами, расположенными в сборке 100 корпуса. Уплотнительное кольцо, уплотнение и/или прокладка может быть расположена между каждой индикаторной лампой 128, 130, 132, 134 и соответствующим отверстием, чтобы не допускать попадания материалов в сборку 100 корпуса через отверстия. В других примерах сборка 100 корпуса не содержит индикаторных ламп (например, индикаторных ламп 128, 130, 132, 134), соединенных с панелью 104.

[0026] На фиг. 2 показан корпус 102 сборки 100 корпуса, отсоединенный от панели 104 (фиг. 1). В иллюстративном примере стенка 118 и выступающая стенка 114 корпуса 102 образуют первую полость 202 сборки 100 корпуса. Панель 104 должна быть соединена с выступающей стенкой 114 посредством соединительных деталей 120 (фиг. 1) для образования первой полости 202 между корпусом 102 и панелью 104. Как показано на фиг. 2, соединительные детали 120 (фиг. 1) должны входить в отверстия 204, образуемые выступающей стенкой 114, для соединения панели 104 с корпусом 102. В некоторых примерах отверстия 204 являются резьбовыми для установки резьбовых соединительных деталей. Отверстия 204 иллюстративного примера являются глухими отверстиями, которые не проходят до внутренней поверхности (например, внутренней поверхности 512 по фиг. 5B) корпуса 102. В результате материалы (например, опасные материалы, пыль, масло, вода и т. п.) не допускаются к перемещению в полость (например, первую полость 202, вторую полость 502 по фиг. 5A) сборки 100 корпуса через отверстия 204. В иллюстративном примере разделительная стенка 206 выступает из наружной поверхности 116 стенки 118 и делит первую полость 202 на кожух 208 индикаторов и кожух 210 переключателей. Например, когда панель 104 соединена с выступающей стенкой 114 корпуса 102, панель 104 взаимодействует с возможностью уплотнения с разделительной стенкой 206. В результате кожух 210 переключателя изолирован от кожуха 208 индикаторов, чтобы не допускать перемещения материала между кожухом 210 переключателя и кожухом 208 индикаторов. В некоторых примерах, в которых сборка 100 корпуса не содержит индикаторных ламп (например, индикаторных ламп 128, 130, 132, 134 по фиг. 1), корпус 102 не содержит разделительной стенки 206 для деления первой полости 206 на кожух 208 индикаторов и кожух 210 переключателей.

[0027] Как показано на фиг. 2, первый сегмент 212 наружной поверхности 116 стенки 118 образует кожух 210 переключателей и формирует сплошную поверхность. Например, в первом сегменте 212 стенки 118 не сформированы ни отверстия, ни проемы и/или вырезы. В результате кожух 210 переключателей изолирован от полости (например, второй полости 502 по фиг. 5A), образованной в корпусе 102 между первым и вторым участками 106, 108, чтобы не допускать попадания материалов в полость через кожух 210 переключателей.

[0028] В иллюстративном примере бобышки 214 выступают из второго сегмента 216 наружной поверхности 116 стенки 118, которая образует кожух 208 индикаторов. Электрические компоненты и/или схемы, функционально связанные с индикаторными лампами 128, 130, 132, 134 (фиг. 1), должны быть соединены с бобышками 214 в кожухе 208 индикаторов. Например, бобышки 214 служат для размещения платы (например, монтажной платы), на которой расположены электрические компоненты и/или схема. Бобышки 214 образуют отверстия 218 для установки соединительных деталей, которые крепят плату, электрические компоненты и/или схемы к бобышкам 214. В некоторых примерах отверстия 218 являются резьбовыми для установки резьбовых соединительных деталей. В иллюстративном примере отверстия 218 являются глухими отверстиями, которые не доходят до внутренней поверхности (например, внутренней поверхности 512 по фиг. 5B) корпуса 102. В результате не допускается попадание материалов в полость, образованную в корпусе 102, через отверстия 218.

[0029] Как показано на фиг. 2, уплотненный канал 220 проходит от наружной поверхности 116 второго сегмента 216 стенки 118 в кожух 208 индикаторов. Уплотненный канал 220 иллюстративного примера сформирован как одно целое с выступающей стенкой 114. Уплотненный канал 220 служит для размещения проводки, которая функционально связывает электрические компоненты и/или схемы индикаторных ламп 128, 130, 132, 134 с другими электрическими компонентами и/или схемами сборки 100 корпуса. Например, уплотненный канал 220 содержит прокладку или огнестойкое уплотнение для формирования уплотнения вокруг размещенной проводки, чтобы не допускать попадания опасных материалов (например, пыли, масла, воды и т. п.) в полость (например, вторую полость 502 по фиг. 5), образованную между первым и вторым участками 106, 108 корпуса 102.

[0030] На фиг. 3 показана сборка 100 корпуса, имеющая предохранительный замок 300 для каждого из управляемых вручную переключателей 122, 124, 126. Каждый предохранительный замок 300 расположен рядом с одним из управляемых вручную переключателей 122, 124, 126, таким образом, что предохранительный замок 300 закрывает соответствующий управляемый вручную переключатель 122, 124, 126, когда предохранительный замок закрыт. Каждый предохранительный замок 300 иллюстративного примера содержит крышку 302, шарнир 304, и щелевое отверстие 306. Например, крышка 302 предохранительного замка 300 поворачивается вокруг шарнира 304 для открывания и/или закрывания предохранительного замка 300. Например, когда предохранительный замок 300 закрыт, крышка 302 ограничивает и/или предотвращает доступ к управляемому вручную переключателю 122 и, следовательно, не допускает включения управляемого вручную переключателя 122. Щелевое отверстие 306 служит для установки замка (например, висячего замка), когда предохранительный замок 300 закрыт, чтобы не допускать поворачивания и открывания крышки 302. Для соединения каждого предохранительного замка 300 с панелью 104, не проходя через панель 104, каждый предохранительный замок 300 зажат между соответствующим управляемым вручную переключателем 122, 124, 126 и панелью 104. В результате предохранительные замки 300 смонтированы на панели 104, не нарушая уплотнение, образованное между панелью 104 и корпусом 102.

[0031] На фиг. 4A и 4B показан вид частичного поперечного разреза управляемого вручную переключателя 122, соединенного с панелью 104 сборки 100 корпуса. В иллюстративном примере управляемый вручную переключатель 122 представляет собой кнопку. В других примерах управляемый вручную переключатель 122 может быть поворотным устройством или переключателем. Управляемый вручную переключатель 122 иллюстративного примера размещен в отверстии 402, сформированном в панели 104. Управляемый вручную переключатель 122 содержит наружный кожух 404, проходящий через отверстие 402 и расположенный рядом с краем 406 панели 104, образующим отверстие 402.

[0032] Как показано на фиг. 4A и 4B, управляемый вручную переключатель 122 содержит головку 408, расположенную в отверстии 410, образованном наружным кожухом 404. Внутренняя поверхность 412 головки 408 соединена с первым концом 414 стержня 416. Стержень 416 выполнен, например, из магнитного материала, такого как сталь. В иллюстративном примере первый конец 414 стержня 416 входит в углубление 418, образованное внутренней поверхностью 412 головки 408, а второй конец 420 стержня 416, противоположный первому концу 414, проходит через отверстие 422, образованное в пластине 424 управляемого вручную переключателя 122. Пластина 424 расположена в первой полости 202 (фиг. 2) между корпусом 102 (фиг. 1) и панелью 104. Как показано на фиг. 4A и 4B, магнит 426 соединен со вторым концом 420 стержня 416. Например, когда стержень 416 выполнен из магнитного материала, магнит 426 соединен со стержнем 416 за счет магнитной силы. В иллюстративном примере защитная крышка 428 соединена со вторым концом 420 стержня 416 и закрывает магнит 426, чтобы защищать магнит 426 от воздействия вредной окружающей среды и/или от смещения от стержня 416.

[0033] В иллюстративном примере диафрагма 430 частично расположена в отверстии 410, образованном наружным кожухом 404 управляемого вручную переключателя 122. Например, первый конец 432 диафрагмы 430 взаимодействует с внутренней поверхностью 412 головки 408, смежной с первым концом 414 стержня 416. Второй конец 434 диафрагмы 430, противоположный первому концу 432, расположен между наружным кожухом 404 и пластиной 424 управляемого вручную переключателя 122. Например, второй конец 434 диафрагмы 430 расположен, захвачен или зажат между наружным участком 436 пластины 424 и фланцем 438 наружного кожуха 404.

[0034] Как показано на фиг. 4A и 4B, стопорное кольцо 440 взаимодействует с наружным кожухом 404 и наружной поверхностью 442 панели 104, чтобы соединять, крепить и/или монтировать управляемый вручную переключатель 122 на панели 104 сборки 100 корпуса. В некоторых примерах стопорное кольцо 440 соединено резьбой с наружным кожухом 404 управляемого вручную переключателя 122. В иллюстративном примере уплотнительное кольцо, уплотнение и/или прокладка 444 расположена между фланцем 438 наружного кожуха 404 и внутренней поверхностью 446 панели 104. Прокладка 444 выполнена, например, из эластомерного материала, такого как резина. Прокладка 444 образует уплотнение между управляемым вручную переключателем 122 и панелью 104, чтобы уменьшать и/или не допускать попадания материалов (например, опасных материалов, пыли, масла, воды и т.п.) в первую полость 202 (фиг. 2) сборки 100 корпуса через отверстие 402.

[0035] На фиг. 4A показан управляемый вручную переключатель 122 в выключенном положении (например, первом положении). Когда управляемый вручную переключатель 122 находится в выключенном положении, диафрагма 430 находится в отпущенном или несжатом состоянии. Как показано на фиг. 4A, наружная поверхность 448 головки 408 утоплена и/или образует, по существу, плоскую поверхность с наружным кожухом 404 и стопорным кольцом 440. Второй конец 420 стержня 416 взаимодействует, например, с канавкой 450, образованной в пластине 424 управляемого вручную переключателя 122.

[0036] На фиг. 4B показан управляемый вручную переключатель 122 во включенном положении (например, втором положении, отличающемся от первого положения). Для перевода управляемого вручную переключателя 122 из выключенного положения во включенное положение, головка 408 управляемого вручную переключателя 122 взаимодействует, нажимается и/или прижимается по прямолинейному пути к пластине 424 управляемого вручную переключателя 122. Поскольку стержень 416 иллюстративного примера соединен с головкой 408, стержень 416 перемещается по прямолинейному пути. В результате, когда управляемый вручную переключатель 122 переходит во включенное положение, второй конец 420 стержня 416 и, следовательно, магнит 426, соединенный со вторым концом 420, отсоединяется и/или перемещается от канавки 450 пластины 424.

[0037] Как показано на фиг. 4B, когда управляемый вручную переключатель 122 находится во включенном положении, диафрагма 430 деформируется и сжимается. Когда управляемый вручную переключатель 122 переходит во включенное положение, диафрагма 430 обеспечивает упругое сопротивление. Например, диафрагма 430 содержит изгибы или гребни 452, которые сохраняют конструкцию диафрагмы 430 и/или обеспечивают сопротивление при сжатии диафрагмы 430. В иллюстративном примере, когда диафрагма 430 сжата, диафрагма 430 прижимает и/или смещает головку 408 и, следовательно, управляемый вручную переключатель 122, для возврата в выключенное положение. В некоторых примерах управляемый вручную переключатель 122 представляет собой быстродействующий контактный переключатель, который обеспечивает возможность диафрагме 430 возвращать управляемый вручную переключатель 122 в выключенное положение, после того как приложенное усилие снято. В некоторых примерах управляемый вручную переключатель 122 представляет собой сохраняющий контакт переключатель, который обеспечивает возможность управляемому вручную переключателю 122 поддерживать включенное положение, после того как приложенное усилие снято. В некоторых примерах управляемый вручную переключатель 122 возвращается в выключенное положение, после того как к головке 408 прилагают последующее усилие.

[0038] На фиг. 5A и 5B изображен вид частичного поперечного разреза сборки 100 корпуса. Стенка 118 иллюстративного примера разделяет первую полость 202 и вторую полость 502. Как показано на фиг. 5A и 5B, первая полость 202 образована панелью 104 и внутренней поверхностью 116 стенки 118, а вторая полость 502 образована первым участком 106 (фиг. 1) и вторым участком 108 корпуса 102. В некоторых примерах корпус 102 и, следовательно, стенка 118 выполнена из немагнитного материала, такого как нержавеющая сталь. В некоторых примерах корпус 102 выполнен из устойчивого к коррозии материала, который отвечает требованиям защиты от окружающей среды (например, опасные условия), в которой должна быть установлена сборка 100 корпуса. Как показано на фиг. 5A и 5B, стенка 118 не образует отверстий, проемов и/или прорезей между первой полостью 202 и второй полостью 502. В результате не допускается попадание какого-либо материала (например, опасного материала, пыли, масла, воды и т. п.), попавшего в первую полость 202, во вторую полость 502.

[0039] Держатель 504 монтажной платы (например, углубленный колпачок) иллюстративного примера расположен во второй полости 502 и соединен с внутренней поверхностью 506 корпуса 102. Печатная монтажная плата 508, смонтированная на и/или в держателе 504 монтажной платы и магниточувствительном переключателе 510 (например, герконовом реле, датчике на эффекте Холла) соединена с печатной монтажной платой 508. В некоторых примерах магниточувствительный переключатель 510 расположен во второй полости 502 рядом с внутренней поверхностью 512 (например, второй стороной, противоположной первой стороне) стенки 118, так что магнит 426 и магниточувствительный переключатель 510 выровнен вдоль продольной оси 514 стержня 416 управляемого вручную переключателя 122.

[0040] В иллюстративном примере панель 104 соединена с выступающей стенкой 114 корпуса 102 таким образом, что панель 104 расположена на расстоянии от наружной поверхности 116 (например, первой стороны) стенки 118, на расстоянии 516. Например, расстояние 516 между панелью 104 и стенкой 118 дает возможность установки управляемого вручную переключателя 122 на расстоянии от стенки 118 корпуса 102, когда управляемый вручную переключатель 122 соединен с панелью 104. Как показано на фиг. 5A и 5B, управляемый вручную переключатель 122 расположен на расстоянии от наружной поверхности 116 стенки 118, когда управляемый вручную переключатель 122 находится в выключенном положении и во включенном положении, соответственно. Иначе говоря, никакая деталь управляемого вручную переключателя 122 (например, стержень 416, пластина 424, магнит 426, защитная крышка 428 и т. п.) не взаимодействует и/или не проходит через стенку 118 корпуса 102 в выключенном положении, во включенном положении и/или в каком-либо другом положении.

[0041] Как показано на фиг. 5A, магниточувствительный переключатель 510 и магнит 426 отстоят друг от друга на расстоянии 518 в выключенном положении. Когда управляемый вручную переключатель 122 находится в выключенном положении (например, первом положении), расстояние 518 не допускает обнаружения магниточувствительным переключателем 510 магнитного поля магнита 426. Когда управляемый вручную переключатель 122 переходит из выключенного положения во включенное положение, магнит 426 перемещается по прямолинейному пути вдоль продольной оси 514 к магниточувствительному переключателю 510.

[0042] Когда управляемый вручную переключатель 122 находится во включенном положении (например, втором положении, отличающемся от первого положения), как показано на фиг. 5B, магниточувствительный переключатель 510 и магнит 426 отстоят на расстоянии 520, которое меньше, чем расстояние 518. Когда магниточувствительный переключатель 510 и магнит 426 отстоят на расстояние 520, магниточувствительный переключатель 510 обнаруживает магнитное поле магнита 426. В некоторых примерах, поскольку стенка 118, расположенная между магнитом 426 и магниточувствительным переключателем 510, выполнена из немагнитного материала (например, нержавеющей стали), когда управляемый вручную переключатель 122 находится во включенном положении, магниточувствительный переключатель 510 обнаруживает магнит 426 через стенку 118.

[0043] Магнит 426 и магниточувствительный переключатель 510 обеспечивает возможность соединения управляемого вручную переключателя 122 со сборкой 100 корпуса, не проходя через стенку 118 корпуса 102. Поскольку в корпусе 102 между первой и второй полостями 202, 502 не образованы отверстия, проемы и/или прорези, не допускается попадание материалов (например, опасных материалов, пыли, масла, воды и т. п.) во вторую полость 502, в которой расположены электрические компоненты и/или схемы. Таким образом, управляемый вручную переключатель 122 и магниточувствительный переключатель 510 дает возможность изоляции корпусом 102 электрических компонентов и/или схем от наружных материалов. В результате сборка 100 корпуса удовлетворяет нормам защиты от внешних воздействий (например, нормам опасных условий, нормам взрывобезопасности, нормам IP66 правил IP, нормам защиты от проникновения) даже если прокладка 444 управляемого вручную переключателя 122 отсутствует.

[0044] В некоторых примерах магниточувствительный переключатель 510 является нормально разомкнутым выключателем, который подает сигнал в систему управления технологическим процессом, когда управляемый вручную переключатель 122 находится во включенном положении, и не подает сигнал, когда управляемый вручную переключатель 122 находится в выключенном положении. В некоторых примерах магниточувствительный переключатель 510 является нормально замкнутым выключателем, который не подает сигнал, когда управляемый вручную переключатель 122 находится во включенном положении, и подает сигнал, когда управляемый вручную переключатель 122 находится в выключенном положении.

[0045] В некоторых примерах магниточувствительный переключатель 510 представляет собой герконовое реле, содержащее пружинную пластинку, которая возбуждается в ответ на воздействие магнитного поля. Когда магнит 426 движется относительно герконового реле, магнитное поле магнита 426 вызывает движение гибкой пружинной пластинки относительно другой пружинной пластинки. Пластинки контактируют друг с другом и, когда магнит 426 находится в пределах заданного расстояния для герконового реле, замыкают электрическую цепь. Например, герконовое реле магниточувствительного переключателя 510 включается, когда управляемый вручную переключатель 122 перемещается между выключенным положением и включенным положением. Поскольку, когда управляемый вручную переключатель 122 находится во включенном положении, пластинки контактируют друг с другом, герконовое реле магниточувствительного переключателя 510 дает возможность замыкания цепи без подачи электрической энергии к нажимной кнопке и/или магниточувствительному переключателю 510. В результате в первой полости 202 не установлены какие-либо электрические компоненты и/или схемы для соединения с магниточувствительным переключателем 510.

[0046] В некоторых примерах магниточувствительный переключатель 510 представляет собой датчик на эффекте Холла. Например, датчик на эффекте Холла представляет собой преобразователь, который изменяет выходное напряжение в соответствии с магнитным полем и содержит схему, обеспечивающую возможность работы датчика на эффекте Холла в качестве переключателя. Поскольку магнитное поле, обнаруживаемое датчиком на эффекте Холла магниточувствительного переключателя 510, изменяется, когда магнит 426 управляемого вручную переключателя 122 движется относительно магниточувствительного переключателя 510, выходное напряжение датчика на эффекте Холла изменяется, по мере того как управляемый вручную переключатель 122 переключается между включенным и выключенным положениями. В некоторых примерах магниточувствительный переключатель 510 содержит электрические компоненты и/или схемы для обеспечения возможности подачи сигнала в систему управления технологическим процессом датчиком на эффекте Холла магниточувствительного переключателя 510.

[0047] На фиг. 6 приведен другой вид поперечного разреза сборки 100 корпуса. В иллюстративном примере управляемые вручную переключатели 122, 124 представляют собой нажимные кнопки. Например, управляемый вручную переключатель 124 содержит компоненты, которые, по существу, аналогичны или идентичны компонентам управляемого вручную переключателя 122, описанного выше. В других примерах управляемый вручную переключатель 122 и/или управляемый вручную переключатель 124 может быть поворотным устройством или переключателем.

[0048] Как показано на фиг. 6, управляемые вручную переключатели 122, 124 соединены с панелью 104 сборки 100 корпуса. В иллюстративном примере управляемый вручную переключатель 122 находится в выключенном положении, а управляемый вручную переключатель 124 находится во включенном положении. Поскольку панель 104 расположена на расстоянии от наружной поверхности 116 стенки 118, ни управляемый вручную переключатель 122, ни управляемый вручную переключатель 124 не взаимодействует и/или не проходит через стенку 118 корпуса 102 во включенном положении, в выключенном положении и/или в каком-либо другом положении. В иллюстративном примере магнит 602 связан со стержнем 604 управляемого вручную переключателя 124, и магниточувствительный переключатель 606, который служит для обнаружения поля магнита 602, расположен во второй полости 502. Например, магниточувствительный переключатель 606 расположен на печатной монтажной плате 508 таким образом, что магниточувствительный переключатель 606 и магнит 602 выровнены по продольной оси 608 стержня 604 управляемого вручную переключателя 124.

[0049] Как показано на фиг. 6, продольная ось 514 управляемого вручную переключателя 122 отстоит от продольной оси 608 управляемого вручную переключателя 124 на расстояние 610. Например, расстояние 610 между управляемым вручную переключателем 122 и управляемым вручную переключателем 124 препятствует обнаружению магниточувствительным переключателем 510 магнита 602 управляемого вручную переключателя 124 во включенном положении, в выключенном положении и/или другом положении. Кроме того, расстояние 610 между управляемым вручную переключателем 122 и управляемым вручную переключателем 124 препятствует обнаружению магниточувствительным переключателем 606 магнита 426 управляемого вручную переключателя 122 во включенном положении, в выключенном положении и/или другом положении. Таким образом, расстояние 610 между управляемым вручную переключателем 122 и управляемым вручную переключателем 124 предотвращает вмешательство управляемого вручную переключателя 122 в работу магниточувствительного переключателя 606 и предотвращает вмешательство управляемого вручную переключателя 124 в работу магниточувствительного переключателя 510.

[0050] Кроме того, магниточувствительные переключатели 510, 606 иллюстративного примера расположены на расстоянии от других источников (например, двигателя). Например, магниточувствительные переключатели 510, 606 расположены так, чтобы препятствовать обнаружению магниточувствительными переключателями 510, 606 магнитных и/или электромагнитных сигналов от других источников (например, сигналов не от соответствующих магнитов 426, 602). Иначе говоря, магниточувствительный переключатель 510 расположен таким образом, что магниточувствительный переключатель 510 может обнаруживать только магнитное поле магнита 426, а магниточувствительный переключатель 606 расположен таким образом, что магниточувствительный переключатель 606 может обнаруживать только магнитное поле магнита 602.

[0051] Хотя в настоящем документе описаны некоторые примеры устройств, объем охраны настоящего патента ими не ограничивается. Напротив, настоящий патент охватывает все способы, устройства и изделия, в целом охватываемые измененной формулы изобретения, либо буквально, либо в соответствии с доктриной эквивалентов.

Изобретение относится к области электротехники. Техническим результатом является повышение надежности коммутационного устройства. Коммутационное устройство для корпусов, снабженных защитой от внешних воздействий, содержит управляемый вручную привод (122) переключателя, расположенный на расстоянии от первой стороны стенки (118) корпуса (502), имеющего защиту от внешних воздействий. Устройство также содержит магнит (426), прикрепленный к приводу (122) переключателя, и магниточувствительный переключатель (510), расположенный рядом со второй стороной стенки 118. Перемещение привода (122) переключателя служит для изменения положения магнита (426) для управления магниточувствительным переключателем (510). 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Устройство, содержащее:

- корпус, образующий первую полость, смежную с наружной поверхностью стенки, и вторую полость, смежную с внутренней поверхностью стенки, противоположной наружной поверхности, причем вторая полость имеет защиту от внешних воздействий,

- управляемый вручную привод переключателя, расположенный на расстоянии от наружной поверхности стенки;

- магнит, прикрепленный к приводу переключателя, и

- магниточувствительный переключатель, расположенный во второй полости рядом с внутренней поверхностью стенки, при этом перемещение привода переключателя вызывает изменение положения магнита для управления магниточувствительным переключателем.

2. Устройство по п. 1, в котором

- привод переключателя и магнит не проходят через стенку корпуса.

3. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором

- корпус представляет собой по меньшей мере одно из следующего:

- взрывозащищенный корпус, пыленепроницаемый корпус или защищенный от проникновения корпус.

4. Устройство по любому из пп. 1-3, в котором

- привод переключателя представляет собой нажимную кнопку или поворотное устройство.

5. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором

- магниточувствительный переключатель представляет собой герконовое реле или датчик на эффекте Холла.

6. Устройство по любому из пп. 1-5, в котором

- магниточувствительный переключатель обнаруживает магнит, когда привод переключателя находится в первом положении, и не обнаруживает магнит, когда привод переключателя находится во втором положении, отличающемся от первого положения.

7. Устройство по любому из пп. 1-6, в котором

- магнит прикреплен к приводу переключателя за счет магнитной силы.

8. Устройство по любому из пп. 1-7, в котором

- магниточувствительный переключатель расположен с возможностью обнаружения только магнитного поля магнита.

9. Устройство, содержащее:

- корпус, образующий первую полость, смежную с наружной поверхностью стенки, и вторую полость, смежную с внутренней поверхностью стенки, противоположной наружной поверхности, причем вторая полость имеет защиту от внешних воздействий;

- панель, соединенную с наружным выступом корпуса и расположенную на расстоянии от стенки корпуса;

- управляемый вручную привод переключателя, соединенный с панелью и расположенный на расстоянии от стенки, при этом

- привод переключателя содержит магнит, расположенный в первой полости, и

- магниточувствительный переключатель, расположенный во второй полости корпуса напротив привода переключателя, при этом магнит управляет магниточувствительным переключателем через стенку, когда привод переключателя находится в первом положении.

10. Устройство по п. 9, в котором магнит не управляет

- магниточувствительным переключателем, когда привод переключателя переключен во второе положение, отличающееся от первого положения.

11. Устройство по любому из пп. 9 или 10, в котором для соблюдения по меньшей мере одной из норм взрывобезопасности, пыленепроницаемости или защиты от проникновения привод переключателя не проходит через стенку корпуса.

12. Устройство по любому из пп. 9-11, в котором

- корпус выполнен из немагнитного материала.

13. Устройство по любому из пп. 9-12, в котором

- наружный выступ выступает от наружной поверхности стенки корпуса.

14. Устройство по любому из пп. 9-13, в котором

- привод переключателя размещен в отверстии, образованном панелью.

15. Устройство по любому из пп. 9-14, дополнительно содержащее

предохранительный замок, соединенный с корпусом для ограничения доступа к приводу переключателя.

16. Устройство по любому из пп. 9-15, дополнительно содержащее

- второй привод переключателя, соединенный с панелью, и второй магниточувствительный переключатель, расположенный во второй полости, для обнаружения второго привода переключателя.

17. Устройство по любому из пп. 9-16, в котором

- второй магниточувствительный переключатель магнитно изолирован от привода переключателя и магниточувствительный переключатель магнитно изолирован от второго магнита второго привода переключателя.

18. Устройство, содержащее:

- корпус, образующий первую полость, смежную с наружной поверхностью стенки, и вторую полость, смежную с внутренней поверхностью стенки, противоположной наружной поверхности, причем вторая полость имеет защиту от внешних воздействий, средство для переключения, расположенное во второй полости рядом с внутренней поверхностью стенки;

- средство для приведения в действие средства для переключения, расположенное на расстоянии от наружной поверхности стенки, и

- магнитное средство для управления средством для переключения, связанное со средством для приведения в действие, при этом магнитное средство для управления выполнено с возможностью управлять средством для переключения при изменении положения средства для приведения в действие.

19. Устройство по п. 18, в котором

- магнитное средство для управления управляет средством для переключения, когда средство для приведения в действие находится в первом положении, и не управляет средством для переключения, когда средство для приведения в действие находится во втором положении, отличающемся от первого положения.

20. Устройство по любому из пп. 18 или 19, в котором

- средство для приведения в действие и магнитное средство для управления не проходят через стенку корпуса, при этом

- корпус представляет собой одно из следующего: взрывозащищенный корпус, пыленепроницаемый корпус или защищенный от проникновения корпус.