Концевой переключатель Советский патент 1983 года по МПК H01H36/00 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к коммутационным устройствам, и может быть использовано для работы в системах автомати ки. Известно коммутационное устройст во, содержащее управляющий постоянный магнит, перемещающийся при рабо те относительно неподвижных магнито управляемых контактов посредством нажатия кнопки fj . Недостаток устройства - его низк точность, которая является следствием влияния на момент срабатывания магнитоуправляемых контактов следующих факторов: ..изменения с течением времени характеристик магнитного поля управляющего магнита вследствие старения магнита, наличия остаточного магнетизма в контактных пластинах магнитоуправляемых контактов при частых переключениях вследствие магнитного гистерезиса недостаточной скорости срабатывания контактов вследствие невысокой интенсивности нарастания и спада управляющего магнитного потока в процессе эксплуатации, влияния скорост перемещения магнита. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее магнитоуправ ляемые контакты, ферромагнитные шторки, в.тулку с закрепленным на ней управляющим постоянным магнитом, и возвратные пружины. С целью повышения скорости переключения магнитоуправляемых контактов втулка с постоянным магнитом установлена на щтоке свободно и подпружинена с обеих сторон, а.дпторки на магнитоуправляемых контактах имеют выступы, с которыми постоянны магнит взаимодействует и соприкасается в своих крайних положениях, Пос1йянный магнит выполняет две функции, Во- первых, магнитное поле постоянного магнита используется для управления переключением магнитоуправляемых контактов, и,во-вторы магнитное поле того же магнита взаимодействует с ферромагнитными выступами шторок, что ухудшает магнитные характеристики магнита 2 , Однако на точность переключения (на момент начала быстрого перемеще ния магнита, а, следовательно, и на момент срабатывания магнитоуправляемых контактов) в известном устройс ве влияет изменение в процессе эксплуатации характеристик магнитного поля постоянного магнита. Ухудшение характеристик магнитного поля (осла ление магнитного поля вследствие ст рения магнита) в процессе эксплуата ции способствует более раннему отры ву магнита от выступа ферромагнитно шторки, т.е. срабатывание магнитоуправляемых контактов происходит при меньшем перемещении штока, че,м при работе устройства с более сильным магнитом в начале эксплуатации. Кроме того, наличие остаточного намагничивания ферромагнитных шторок вследствие магнитного гистерезиса (при частых срабатываниях устройства) вносит дополнительную norpeujHocTb в точность срабатывания устройства. Цель изобретения - повышение точности переключения магнитоуправляемых контактов переключателя. Указанная цель достигается тем, что переключатель, содержащий корпус, шток с установленной на нем свободно подпружиненной втулкой с закрепленным на ней управляющим магнитом, магнитоуправляемые контакты, возвратную пружину штока, снабжен по крайней мере одним упором и одним подпружиненным двуплечим рычагом с осью вращения, упор жестко закреплен на штоке, подпружиненный двуплечий рычаг с осью вращения установлен в корпусе,у конца штока с возможностью контактирования одного его плеча с упором, а .другого - с подпружиненной втулкой. Это позволяет стабилизировать момент начала быстрого перемещения магнита, а, следовательно, и момент срабатывания магнитоуправляемых контактов, так как момент начала быстрого перемещения магнита не зависит (ввиду отсутствия в предлагаемом переключателе ферромагнитных шторок) от изменения характеристик магнитного поля управляющего магнита. Исключение влияния изменения характеристик магнитного поля на момент начала быстрого перемещения магнита, а следовательно, и на момент срабатывания магнитоуправляемых контактов позволяет повысить точность срабатывания переключателя. На фиг. 1 изображен переключатель с повышенной точностью при прямом срабатывании, исходное положение; на фиг. 2 - то же, при прямом и обратном срабатываниях, исходноеположение/ на фиг. 3 - то же, при прямом срабатывании в состоянии перевода управляющего магнита в рабочее положение,- на фиг. 4 - то же, при прямом срабатывании в рабочем положении управляющего магнита. Переключатель содержит (фиг. 1) неподвижно установленные магнитоуправляемые контакты 1, управляющий постоянный магнит 2, закрепленный на подвижной втулке 3, установленной-на щтоке 4 свободно и поддерживаемой с одной стороны пружиной 5, а с другой - ограничителем штока (.в данном случае паз на штоке), и штифт на втулке, двуплечий рычаг 6 с пружиной 7. На штоке 4 неподвижно закреплен упор 8 и кнопка 9. Между 1 нопкой и стенкой корпуса на щтоке 4 установлена возвратная пружина шток 16, отжимающая шток 4 в крайнее вер нее положение. Переключатель, изображенный на фиг. 2, отличается от переключателя изображенного на фиг. 1 тем, что втулка 3 с закрепленным на ней магнитом 2 установлена свободно на втул ке 11 (фиг. 2) и поддерживается на ней с одной стороны пружиной 5, а с другой - ограничителем втулки 11 (развальцованный поясок втулки 11). Последняя в свою очередь свободно установлена на штоке 4 и поддерживается на нем с одной стороны пружи ной 5, а с другой - ограничителем штока (паз, и штифт на втулке и шток Кроме того, на штоке- 4 переключател установлены и закреплены два упора а в корпусе 12 переключателя у кон,дов штока размещены два подпружиненных двуплечих рычага 6 с пружинами Это дает возможность получить одинаковый закон движения управляющего магнита относительно магнитоуправля емых контактов при прямом и обратном перемещениях штока переключателя. Переключатель работает следующим образом. В исходном положении (фиг. 1) што 4с установленным на нем упором 8, пружиной 5 и втулкой 3, с закрепленным на ней постоянным магнитом 2 выведен в крайнее верхнее положение §озвратной пружиной 10. Пружина 7 прижимает одно плечо двуплечего рычага 6 к торцу упора 8, пружина 5 отжимает втулку 3 с постоянным магнитом 2 в крайнее нижнее положение до упора штифта втулки в нижнюю стенку паза на штоке. При приложении усилия к кнопке 9 шток 4 начинает перемещаться вниз (фиг. 3). Вместе с ним перемещается упор 8, поворачивая двуплечий рычаг 6 по стрелке А . Одновременно со штоком 4 начинает пере мещаться втулка 3 с магнитом 2. После выбора зазора Ь (фиг. 1) между втулкой 3 и плечом рычага 6 движение втулки 3 вниз прекращается при дальнейшем перемещении штока 4. Втулка 3 с магнитом 2 остается неподвижной до тех пор, пока рыМаг 6 не займет положение, не препятствующее перемещению втулки 3 вниз (фиг. 4). После того, как плечо рычага 6 выйдет из зацепления с втулкой 3, втулка под действием усилия сжатой пружины 5резко перемещается (прыгает) вниз с большой скоростью. Под воздействием интенсивно нарастающего магнитного поля в зоне расположения магнитоуправляемых контактов 1 последние срабатывают. После снятия нагрузки с кнопки 9 шток 4 вместе с втулкой 3 под даействием усилия сжатой возвратной прузйины 10, рычаг 6 под действием усилия пружины 7, а пластины магнитоуправляемых контактов 1 под действием сил упругости самых контактов возвращаются в исходное положение. Аналогично работает и переключа- тель, изображенный на фиг., 2. При перемещении штока 4 вниз верхний упор 8, перемещаясь вместе со штоком, нажимает на плечо нижнего двуплечего рычага 6 и поворачивает его вокруг оси по часовой стрелке. . После того, как рычаг 6 займет положение, не препятствующее движению втулки 11 вниз, втулка 11 вместе с втулкой 3 и магнитом 2, которые сидят на втулке 11, резко устремляются вниз под действием усилия сжатой верхней пружины 5, вследствие чего происходит срабатывание магнитоуправляемых контактов 1. После быстрого перемещения втулки 11 вниз верхний двуплечий рычаг 6, поворачиваясь на оси против хода часовой стрелки, под действием пружины 7 занимает положение, препятствующее движению втулки 3 с магнитом 2 вверх при движении штока 4 вверх после отпускания кнопки 9. При движении штока 4 вверх, которое происходит под действием сжатой пружины 10 после отпускания кнопки 9, нижний упор 8, перемещаясь со штоком 4, нажимает на одно плечо верхнего двуплечего рычага 6 и поворачивает его вокруг оси по часовой стрелке. После того, как верхний двуплечий рычаг 6 займет положение, не препятствующее движению втулки 3 с магнитом 2 вверх, втулка 3 под действием усилия нижней сжатой пружины 5 резко перемещается вверх, вследствие чего происходит обратное переключение магнитоуправляемых контактов 1. После того, |сак шток 4 переместится в крайнее верхнее положение, переключатель занимает исходное положение. Наличие в переключателе подпружиненнЪго двуплечего рычага позволяет исключить влияние ухудшения характеристик магнитного поля, постоянного магнита,который в предлагаемом пере ключателе только управляет магнитоуправляемыми контактами. Это позволяет Уменьшить дополнительную погрешность от изменения характеристик магнитного поля управляющего магнита в процессе старения, т,е.магнитную нестабильность, влиякяцую на точность переключателя. Предлагаемый переключатель используется в качестве концевого, отключающего рабочий орган с одновременной коммутацией трех электрических цепей в узлах изделий Торн-М, Гардина, Валдай ЗУ, выпускаемых серийно. Переключатель надежен в работе, обеспечивает отключение рабочего органа узла с точностью 0,2 мм в течение 10000 циклов срабатываний.

КОНЦЕВОЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий корпус, шток с, установленной на нем свободно подпружиненной втулкой с закрепленным на ней управляющим магнитом, магнитоуправляемые контакты, возвратную пружину штока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности переключения магнитоуправляемых контактов, он снабжен по крайней мере одним упором и одним подпружиненным двуплечим рычагом с осью вращения, упор жестко закреплен на штоке, подпружиненный двуплечий рычаг с осью вращения установлен в корпусе у конца штока с возможностью контактирования одного его плеча с упором, а другого - с подпружиненной втулкой. Ш ел 05 О С5