Бесконтактный переключатель Советский патент 1992 года по МПК H01H36/00 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к системе управления включением оборудования, например последующего транспортера в поточной линии, и может быть использовано в животноводстве и других отраслях народного хозяйства для контроля наличия движения тел, потоков материалов, имющих неровный профиль по- вехности, а также для контроля исправности механизмов, несущих эти материалы.

Известно переключающее устройство, содержащее переключатель, имеющий щель и индуктивные элементы в виде катушек по ее сторонам, механизм управления переключателем, включающий пластину и диэлектрический диск с экранной дугообразной пластиной, установленный плавающим относительно втулки, закрепленной на оси, при этом экранная дугообразная металлическая пластина диска выполнена с внешней стороны с выступами и вырезами, причем крайние выступы выполнены длиннее внутренних, а вырезы и внутренние выступы выполнены длиной и высотой, соответственно равной и более диаметра катушек индуктивных элементов.

Недостатками данного устройства являются сложность конструкции меха-

J

ГО

00

оо со

низма управления, невысокая надежность работы и сложность изготовления и эксплуатации.

Известен также бесконтактный пере ключатель, содержащий герметизиро- ванный корпус с пазом, индуктивные чувствительные элементы, установленные в теле корпуса по обеим сторонам паза, капсулу, закрепляемую в пазу и имеющую полость, выполненную в вид усеченного цилиндра, срезанного со стороны основания капсулы, элемент дисковой формы с размещенными на нем радиально магнитопроводящими и диэлектрическими участками, чередующимися между собой, помещенный в по- лость капсулы и вызывающий срабатывание переключателя при перемещении в ней.

К недостатком известного бесконтактного переключателя относится то, что он при наклоне корпуса выдает только кратковременные сигналы, которые получаются от перекатывания элемента дисковой формы по поверхности цилиндра и перекрывания индуктивных чувствительных элементов чере- -дующкмися магнитопроводящими и диэлектрическими участками, в силу малой длительности эти сигналы не представляется возможным непосредственно использовать для своевременного включения последующих механизмов, имеюши в системе управления электромагнитные реле, требующие для их срабатывания сигнал длительностью порядка 20 мс. Поэтому переключатель используется только для контроля наличия движения тел, материалов, имеющих неровный профиль поверхности, и для контроля исправности механизмов, несущих эти материалы.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем что в бесконтактном переключателе, содержащем герметизированный корпус с пазом, индуктивные чувствительные элементы, установленные в теле корпуса по обеим сторонам паза, капсулу, закрепляемую в пазу и имеющую полост элемент дисковой формы L, с размещенными на нем радиально экранными и диэлектрическими участками, чередующимися между собой, помещенный в полость капсулы и вызывающий срабатывание переключателя при перемещении ней, одна из граней полости капсулы

5

0

выполнена перпендикулярно основанию- и двум другим граням, параллельным между собой, а четвертая грань полости капсулы выполнена в виде части цилиндрической поверхности, усеченной с двух сторон по образующей, причем продольная ось усеченного цилиндра, частью которого является

четвертая грань, параллельна противоположной грани полости капсулы, расстояние с от указанной противоположной грани полости капсулы до упомянутой продольной оси больше D - диаметра элемента дисковой формы, расстояние b от второй грани капсулы до указанной продольной оси равно D - 1,5h, где h - высота диэлектрического участка элемента дисковой формы, расстояние с от третьей грани полости капсулы до продольной оси усеченного цилиндра выбирается из условия - 1,5h, диаметр указанного элемента дисковой формы выбира5 ется равным D Ryc.u,n/. + 1/2h, где .цип. РаДиУС усеченного цилиндра.

На Лиг. 1 схематически представлен бесконтактный переключатель, вид спереди, на фиг. 2 - то же, вид сбоку, на фиг. 3 - то же, разрез в аксонометрии , на фиг.Ц - то же, в случае применения в качестве датчика своевременного включения последующего транспортера в поточной линии и датчика контроля наличия движения материала с неровным профилем поверхности.

Бесконтактный переключатель содержит герметизированный корпус 1 с

™ пазом 2, индуктивные чувствительные элементы 3 установленные в теле корпуса по обеим сторонам паза 2, капсулу , закрепляемую в пазу 2 и имеющую полость 5 в которой разме5 щен элемент 6 дисковой формы с радиально расположенными экранами 7 и диэлектрическими 8 участками. Полость 5 капсулы выполнена с одной стороны в виде части цилиндрической поверх-

0

S

0

ности 9, усеченной с двух сторон по

образующей, а с другой стороны - в виде прямого параллелепипеда 10. Продольная ось 11 усеченного цилиндра располагается параллельно, противо- положной грани 12, выполненной перпендикулярно к двум другим граням t3 и 1 и основанию 15 капсулы, от которого ось 11 располагается на расстоянии, равном удалению геометрической оси 16 индуктивных чувствительных элементов от основания 17 паза 2 переключателя. Грани 12-1Ц выполняют ся с удалением от оси 11 усеченного цилиндра соответственно на расстоянии b D-1,5h , ,5h, где D - диаметр элемента дисковой формы1; h - высота диэлектрического участка элемента дисковой формы.

Диаметр указанного элемента дисковой формы выбирается равным D

кус.цил.+ 2h кус.цил. РаДи- ус усеченного цилиндра.

Капсула 4 устанавливается основанием 15 на основание 17 паза .2 и при совпадении геометрических осей 11 и 16 закрепляется пластинчатой пружиной 18.

При таком выполнении переключател не выдает сигнал, когда элемент дисковой формы находится у грани 12 и, следовательно, не перекрывает индук- тивчые чувствительные элементы.

Выдача длительного сигнала переключателем обеспечивается, когда элемент дисковой формы при наклоне корпуса переключателя катится по грани 13 или Н и, следовательно, перекрывает индуктивные чувствительные элементы длинной частью, расположенной ближе к его центру и ниже экранных и диэлектрических участков, а выдача кратковременных сигналов - когда элемент дисковой формы при большем наклоне корпуса катится по части цилиндрической поверхности и, следовательно, перекрывает индуктивные чувствительные элементы своими экранными и диэлектрическими участками, имеющими малую длину.

I

Это позволяет расширить функциональные возможности бесконтактного переключателя и одновременно использовать его для своевременного включения последующего транспортера в поточной линии и для контроля наличия движения потоков материалов и исправности механизмов, что сокращает необходимое количество датчиков в поточных линиях и позволяет получить экономический эффект в размере не менее-8 руб. на каждой поточной линии.

Принцип работы бесконтактного переключателя в качестве датчика свое5

0

временного включения последующего транспортера в поточной линии и датчика наличия движения материала с неров- ным профилем поверхности следующий.

Переключатель с капсулой k, установленной основанием 15 на основание 17 паза 2 корпуса 1 и закрепленной г при совпадении геометрических осей 11 и

0 16 (соответственно цилиндрической поверхности 9и индуктивных элементов 3) с помощью пластинчатой пружины 18, укрепляется на лыже 19, свободно свисающей над конечной частью подающего транспортера 20.

При подходе переднего фронта материала к лыже она вместе с переключателем отклоняется, корпус 1 устанавливается с наклоном и элемент 6

0 дисковой формы, находящийся в полости 5 капсулы k, перекатывается от грани 12 по грани 13 прямого параллелепипеда 10 в направлении цилиндрической поверхности 9-и перекрывает

5 чувствительную зону индуктивных элементов 3 длинной экранной частью (в сравнении с размерами диэлектрических участков 8, расположенных в этот момент выше чувствительной зоны индуктивных элементов), в результате переключатель срабатывает и выдает длительный выходной сигнал, который по длительности достаточен для включения электромагнитного реле и, следовательно, для своевременного вклю5 чения следующего транспортера 21. При нахождении лыжи на предоконеч- ной части переднего фронта материала или на его толще наклон корпуса еще более увеличивается, элемент 6 дис ковой формы перекатывается с грани 13 на цилиндрическую поверхность 9 и в этом положении перекрывает чувствительную зону индуктивных элементов 3 поочередно своими диэлектриче5 скими 8 и экранными 7 участками. Переключатель выдает кратковременные сигналы, которые дают оператору достоверную информацию о исправности ответственного оборудования /

0 (транспортера 20) и наличии движения материала. Для контроля материала, имеющего значительную толщину, при которой лыжа отклоняется на значительный угол, целесообразно ис5 пользовать для перекатывания элемента 6 дисковой формы грань 1, в этом случае переключатель поворачивается на 180° и закрепляется на лыже с рас положением капсулы вверху.

Формула изобретения

Бесконтактный .переключатель, со- держащий герметизированный корпус с пазом, индуктивные чувствительные элементы, установленные в теле корпуса по обеим сторонам паза, капсулу, закрепляемую в пазу и имеющую полость элемент дисковой формы с размещенными на нем радиально экранными и диэлектрическими участками, чередующимися между собой, помещенный в полость капсулы и вызывающий срабатывание переключателя при перемещении в ней, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, одна из граней полости г капсулы выполнена перпендикулярно основанию и двум другим граням, параллельным между собой, а четвертая грань полости капсулы выполнена в виде, части цилиндрической поверхно

сти, усеченной с двух сторон по образующей, причем продольная ось усеченного цилиндра, частью которого является четвертая грань, параллельна противоположной грани полости капсулы, расстояние Q. от указанной противоположной грани полости капсулы до упомянутой продольной оси больше D - диаметра элемента дисковой формы, расстояние от второй грани капсулы до указанной продольной оси равно b D-1,5h, где h - высота диэлектрического участка элемента дисс ковой формы, расстояние с от третьей грани полости капсулы до продольной оси усеченного цилиндра выбирается из условия с D - 1,5h, диаметр указанного элемента дисковой формы

0 выбирается равным D Rnc цил+ 1/2h,

где дра.

.WHO радиус усеченного цилин

Использование: электротехника, в системах управления включением оборудования, например транспортера в поточной линии, и может быть использовано в животноводстве и других отраслях народного хозяйства для контроля движения тел, потоков материалов, имеющих неровный профиль поверхности, а также для контроля исправности механизмов, несущих эти материалы. Сущность изобретения: в отличие от известных бесконтактных переключателей возможно своевременно включать механизмы в поточной линии и контролировать наличие движения потоков материалов и исправность оборудования за счет выдачи как длительных, так и кратковременных сигналов. Это достигается путем выполнения капсулы с полостью определенных размеров, причем размеры полости связаны с диаметром элемента дисковой формы, расположенного в полости с возможностью перемещения . Ц ил. (Л С

12 в 7 / J г

ли.

Фиг 2

4

4

Pi/2.3

Фиг lt