Предлагаемый электрический выключатель относится к группе автоматических выключателей, приводимых во вращение часовыми механизмами и служащих для автоматического, периодического, производимого в заранее назначенный момент или через определенные промежутки времени включения и выключения разного рода электрических установок: сигнальных, осветительных, моторных и т.д. В качестве часового механизма может быть применен, конечно, любой движущий механизм постоянной скорости, например, пружинный двигатель, электрический двигатель и т.д.
Обычно в таких выключателях имеется один или ряд неподвижных контактов и скользящий по ним подвижный, вращаемый часовым механизмом контакт, причем момент и длительность замыкания цепи определяется длиной и расположением контактов. Однако известны и иные выключатели, в которых, с целью исключения скольжения одного контакта по другому, применен вращаемый перфорированный изолирующий диск с отверстиями, расположенный между двумя неподвижными контактами, из коих по крайней мере один сделан пружинящим; в таких выключателях контакты нормально разъединены вращающимся изолирующим диском и скользят по нему, а замыкание цепи осуществляется путем смыкания контактов в тот момент, когда под контакты подойдет вырезанная часть диска; при этом момент и длительность замыкания цепи определяются длиной и расположением отверстий на диске.
Само собой разумеется, что в таких выключателях перфорированный диск может быть сделан неподвижным, а оба контакта - вращаться. Такое "обращение" подвижного и неподвижного элементов выключателя принципиально применимо ко всем конструкциям выключателей.
В обоих типах выключателей регулировка их на установку момента включения и выключения цепи, на длительность замыкания и на частоту включений осуществляется перестановкой или заменой частей, осуществляющих замыкание и размыкание цепи, т.е. контактов или дисков.
Предлагаемый электрический выключатель относится ко второму типу описанных автоматических выключателей, именно - к выключателям с неподвижным перфорированным изолирующим диском и с вращаемым часовым механизмов контактами. Согласно изобретению, между приводимым во вращение (от часового механизма) контактным диском и перфорированным изолирующим диском, свободно сидящим на оси контактного диска и пружинящего контакта, свободно расположен второй такой же изолирующий диск с целью установки момента замыкания цепи путем поворота одного диска, а момента размыкания - путем поворота другого диска. Регулирование моментов включения и выключения цепи в контактных часах (так иногда называются подобные автоматические выключатели) путем взаимного поворота двух дисков с вырезами вообще не ново, но конструктивное оформление контактной части в предлагаемом выключателе совершенно иное, чем у известных выключателей.
На схематическом чертеже фиг. 1 изображает вид предлагаемого выключателя в плане и схему его включения в управляемую электрическую цепь; фиг. 2 - частичный вертикальный разрез; фиг. 3 и 4 - один из перфорированных дисков в плане и в разрезе; фиг. 5 и 6 - такие же виды другого перфорированного диска.
Зубчатый контактный диск 7 своей втулкой свободно насажен на закрепленную в пластине 15 ось 16 и приводится во вращение от часового механизма через посредство набора шестерен 8-14.
На втулку диска 7 свободно насажены два вставленных один в другой тарельчатых диска 6 и 5 из электрически изолирующего материала, например, из фибры. Диски 5 и 6 снабжены зубчатыми венцами и могут быть поворачиваемы вокруг втулки диска 7 в любое положение. Для поворота диска 5 служит ось 17, снабженная рифленой головкой и связанная с диском 5 посредством шестерен 1 и 3. Для поворота диска 6 служит такая же ось 18, связанная с диском 6 посредством шестерен 2 и 4. Диски 5 и 6 удерживаются на втулке кольцом 19. На той же втулке наглухо закреплено фибровое кольцо 20 с врезанным в него медным контактным кольцом 21. На кольце 20 винтом 22 или иным способом закреплен пружинящий контакт 30, который электрически соединен с кольцом 21 и своим концом опущен вниз так, что этот конец скользит по поверхности дисков 5 или 6 (показанное на фиг. 2 пунктиром положение), а в случае, когда этот конец подходит к отверстиям в дисках 5, 6, контакт занимает положение, показанное на фиг. 2 сплошными линиями, и соприкасается с контактным диском 7, замыкая управляемую электрическую цепь. Кольцо 20 закреплено на втулке кольцами 26.
На пластине 23, служащей подобно пластине 15 для крепления осей шестерен и т.п., одним концом закреплена в изолирующих шайбах или прокладках 24 контактная пластинка 25, другим своим концом свободно лежащая на контактном кольце 21. Выключатель снабжается штепсельной розеткой (на чертеже не показанной) для включения прибора в управляемую цепь. Одно из контактных гнезд штепсельной розетки соединяется с контактной пластинкой 25, а другое - с массой; для лучшего обеспечения контакта второе из указанных гнезд можно соединить, кроме того, с кольцом 26.
Как уже указывалось, изолирующие диски 5 и 6 снабжены перфорацией.
Число отверстий, их длина и расположение зависят от числа замыканий цепи в течение заданного промежутка времени, например, суток, от длительности замыканий цепи и от длительности размыканий. Диски могут иметь, например, одно дугообразное отверстие той или иной длины, например равной полуокружности, как это показано на фиг. 3, или ряд одинаковых или неодинаковых отверстий, как это показано на фиг. 5, расположенных на одинаковых или не одинаковых расстояниях друг от друга. На фиг. 1 показан выключатель с дисками 5, 6, имеющими по одному отверстию, по длине равному полуокружности.
Прибор включается в управляемую электрическую цепь, состоящую из источника 27 тока и приемника 28 тока (например, лампы) посредством упомянутого выше штепсельного контакта.
Выключателем пользуются следующим образом. Вращением оси 17 устанавливают диск 5 в такое положение, чтобы цепь замкнулась в нужное время. Вращением оси 18 устанавливают диск 6 в положение, соответствующее размыканию цепи в нужный момент. Для того, чтобы иметь возможность определять эти моменты, концы осей шестерен 3 и 4, проходящие сквозь отверстия в доске 29, снабжены указательными стрелками, а на доске 29 в этих местах нанесены обозначения времени, как на часовом циферблате.
При повороте дисков 5 и 6 они устанавливаются так, что первый перекрывает в большей или меньшей степени отверстие в диске 6 с одного конца, как это показано на фиг. 1, и наоборот, диск 6 перекрывает в такой же степени отверстие диска 5 с другого конца. Не прикрытые дисками части отверстий образуют сквозное отверстие, через которое контакт 30 может попасть на диск 7.
После этого включают прибор в цепь и пускают в ход часовой механизм (если он до этого не работал).
Контактный диск 7 будет вращаться вместе с контактом 30 в указанном на фиг. 1 стрелкой направлении; контакт 30 будет скользить по диску 5. В назначенный момент контакт 30 подойдет к краю отверстия в диске 5 и конец его соскочит в отверстие дисков 5, 6, соприкоснется с диском 7 и замкнет цепь. При дальнейшем совместном вращении диска 7 и контакта 30 цепь будет оставаться замкнутой до тех пор, пока конец контакта 30 не подойдет к краю отверстия в диске 6; вследствие дальнейшего вращения контакт 30 будет вынужден перейти на диск 6 и разомкнуть цепь; в дальнейшем контакт 30 будет скользить по диску 6 в отверстии диска 5, а затем перейдет на диск 5 и будет скользить по последнему до тех пор, пока снова не подойдет к краю отверстия в диске 5. Процесс замыкания и размыкания цепи в описанном порядке будет повторяться до тех пор, пока часовой механизм будет вращать диск 7.
Совместное вращение контактного диска 7 и пружинящего контакта 30 приводит к тому, что замыкание электрической цепи производится путем смыкания контакта 30 с контактным диском 7 всегда в одном и том же месте последнего и происходит без скольжения контакта по диску 7.
1. Автоматический электрический выключатель, приводимый в действие часовым механизмом и состоящий из пружинящего контакта, взаимодействующего механически с изолирующим диском, снабженным прорезами и служащим для отодвигания пружинящего контакта от контактного диска в периоды, когда конец контакта скользит по поверхности изолирующего диска, и для смыкания контакта с контактным диском в периоды, когда конец контакта попадает в прорез, причем регулирование моментов замыкания и размыкания цепи осуществляется поворотом изолирующего диска относительно контакта, отличающийся тем, что между приводимым во вращение от часового механизма контактным диском 7 и изолирующим диском 5, свободно сидящим на общей для диска 7 и пружинящего контакта 30 оси, свободно расположен второй такой же изолирующий диск 6 с целью установки момента замыкания цепи путем поворота одного диска, а момента размыкания - путем поворота другого диска.
2. В выключателе по п. 1 применение в качестве контактного диска 7 шестерни, входящей в состав зубчатой передачи от часового механизма.
3. В выключателе по пп. 1 и 2 выполнение дисков 5 и 6 в виде шестерен, соединенных передачами с установочными осями 17 и 18.
4. В выключателе по пп. 1-3 применение нескольких прорезов на дисках 5 и 6.
