HU189816B - Precision click switch - Google Patents

Description

A találmány tárgya precíziós csappanókapcsoló, vezé Kőelemet és nigozóelemet tartalmazó háromszárú ugrómechanizmussal, ahol a kettős érintkezővel ellátott vezériőelem működtető elemmel érintkezik és érintkezővel ellentés végén a csappanókapcsoló házán van felerősítve, míg az ívben feszített rugozóelem vége billenőcsapágyazásban nyugszik.

Csappanókapcsolókat, közöttük precíziós csappanókapcsolókat számos gyártó és gyár forgalmaz nemzetközileg szabványosított méretekkel, melyek csappanó mechanizmusa is azonos méretekkel készül évtizedek óta. Az ismert csappanókapcsolónál alaphelyzetben az ugrómechanizmus középső szára például vezérlőszára - ki van feszítve a külső szárpár - továbbiakban ragozó szárpár - révén, melyek szabad végei billenőcsapágyazásban támaszkodnak és Kelt alakban rugóznak. A vezérlőszár szabad vége a csappanókapcsoló házán van felerősítve illetve befogva. A vezérlőszár és a ragozó szárpár összekötő (észén lévő érintkező - általában kettős érintkező — alaphelyzetben a csappanókapcsoló nyitóérintkezőjén támaszkodik. A működtető elem, melynek hossztengelye az ismert csappan ókapcsolók esetében túlnyomórészt merőleges a csappanókapcsoló hossztengelyére, és amelynek vezérlőszárral érintkező működtető felülete domború, gyakorlatilag pontszerű kialakítású, a működtetés során a vezérlőszárat a rugozóczár két billenőcsapágyazása közös tengelyének közelébe hajlítja, majd a holtponti helyzeten túljutva az ugrómecnanizmus átcsapódik, és a vezérlőszár kettő «érintkezője átcsapódik a csappanókapcsoló záróérintkezőjére mindaddig, míg a működtető elemen lévő erőhatás meg nem szűnik. A működtető erő megszűnésével az ugrómechanizmus visszacsapódik alaphelyzetébe. Természetesen ismert olyan csappanóitapcsoló is, ahol az előbb leírt kiviteli alakkal ellentétben az ugrómechanizmus középső szára az ívben megfeszített ragozószár, míg a két szélső vezérlőszár nemcsak a kettősérintkező, hanem a működtető elem érintkezési tartományában is össze van kötve egymással.

Az ismert precíziós csappanókapcsolóknál a nagy teljesítményigény mellett az egyik fő gond a minél kisebb elmozdulás és erőkülönbség megvalósítása az érintkező távolság csökkentése nélkül. Ugyanis az érintkezőtávolság csökkentésével csökken a mozgáskülönbség, ebből adódóan az erőkülönböség és a kapcsolóerő. Az érintkezőtávolság csökkenése kedvezőtlenül hat vissza a kapcsoló teljesítményadataira, hiszen a kapcsolóerőcsökkenés kontaktuserő csökkenéssel is jár, amely az érintkezők beégési lehetőségét növeli, ez pedig vészesen kihat a csappanókapcsoló teljesítményadataira. Hátrányos továbbá az a jelenig, hogy a csappanókapcsolót egyenáramú hálózaton, az KhúzófeszÜltség felett használva a negatív pólus érintkező kicsúcsosodik az ívhúzások alkalmával, így a kis érintkezőtávolság aránylag alacsony kapcsolási szám után megszűnik, és a kapcsoló nem képes átkapcsolni.

A felsorolt hátrányok miatt a szabványelőírások általában határt szabnak az érintkezőtávolság csökkentésének, emiatt az ismert csappanókapcsolók csappanómechanizmusával nem lehet elérni kedvezőbb mozgáskülönbség és erőkülönbség adatokat, mint a például 0,5 mm-nél kisebb érintkezőtávolság galké szíté tt kapcsolóknál.

A találmánnyal célunk az említett hátrányok kiküszöbölése mellett a kapcsolók mozgás- és erőkülönbség adatainak jelentős javítása, illetve az ismert legkisebb érintkező távolság kétszerese mellett az azonos mozgáskülönbség adatok biztosítása kisebb erőkülönbséggel és a kontaktuserő megtartásával, lehetőleg csekély és könnyen végreh^tható konstrukciós változtatás révén.

Találmányunk azon a felismerésen alapul, hogy a kitűzött célok könnyűszerrel elérhetők, ha a működtető elem és a vezérlőszár között fellépő káros erőhatásokat és súrlódás erőket megszüntetjük, illetve a minimálisra csökkentjük.

Akitűzött feladatot precíziós csappanókapcsolóval oldottuk meg, amelynek vezérlőelemet és ragozóelemet tartalmazó náromszárú ugrómechanizmusa van, ahol a kettősérintkezővel ellátott vezérlőelem müködtetőelemmel: érintkezik és érintkezővel ellentétes végén a csappanókapcsoló házán van felerősítve, míg az ívben feszített rugozóelem vége billenőcsapágyazásban nyugszik. Ezt a találmány szerint úgy fejlesztettük tovább, hogy a vezérlőelemen, annak a működtetőelemmel való érintkezési helyén pontszerű kiemelkedés van a vezérlőelem anyagából kidomborítva, és a működtetőelem működtető felülete sík kialakítású. A vezérlőelem fenti kialakítása révén a mozgáskülönbség adatok tovább javíthatók, és a csappanókapcsoló átbillenés tulajdonságai is kedvezőbbek lesznek, mivel a működtetőelem hossztengelyére merőlegesen nem tud károsan fellépő támadóerő hatni a vezérlőszárra.

A találmány értelmében előnyös, ha a vezérlőelemen, annak felerősítési pontja és a kiemelkedés közötti szakaszán hossztengelyével párhuzamos merevítés van saját anyagából kiképezve. A merevítés révén a vezérlőelem működtetési helyét, azaz a pontszerű kiemelkedést távolabb lehet a felerősítési ponttól elhelyezni, ezáltal kedvezőbb kapcsolóerő és kisebb vezérlőelem· igénybevétel érhető el.

Célszerű a találmány szerinti csappanókapcsoló olyan kiviteli alakja, ahol a vezérlőelem kiemelkedése a csappanókapcsoló hossztengelyével párhuzamos tengelyű működtetőelemmel érintkezik, amelynek működtető felülete négyszögletes hasábba átmenő csonkagúla oldallapja. Előnyös, ha a működtetőelem bistabil helyzetű tárcsaként van kialakítva, amelynek arretálóhornyai felváltva a csappanókapcsoló közlőmű alkalmazása nélkül alkalmassá válik meg növelt túlfutású működtetésre a csappanószerkezet károsodása nélkül.

A találmányt az alábbiakban a rajz segítségével ismertetjük, amelyen a precíziós csappanókapcsoló néhány példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon az

1. ábra a találmány szerinti precíziós csappanókapcsoló egy lehetséges kiviteli alakjának hosszmetszete, a ábra az 1. ábra szerinti csappanókapcsoló fedél nélküli felülnézete látható, a

3. ábra a találmány szerinti csappanókapcsoló bistabil helyzetű kiviteli alakját ábrázolja,

4. ábrán merev működtetőelemes, megnövelt túlfutású csappanókapcsoló hossztmetszete látható, és az

5. ábrán külső vezérlőelempárú ugrómechanizmussal rendelkező találmány szerinti csappanókapcsoló felülnézete látható fedél nélkül.

A példaként ismertetett csappanókapcsoló 1 nyitóérintkezője és 2 záróérintkezője a csappanókapcsoló 3 házában van mereven beépítve. A háromszárú ugrómechanizmus középső 4 vezédőeleme a két szélső 5 rugozóelem között helyezkedik el, és egyik végén 6 kettősérintkezővel van ellátva, míg másik, szabad vége a csappanókapcsoló 3 házán van felerősítve, jelen példában 7 szegeccsel rögzítve. Az 5 rugozóelemek 4 vezérlőelemmel nem összekötött szabad végei a 3 házon rögzített 8 bakok 9 billenőcsapágyazásának V alakú hornyában támaszkodnak, és a rajzon láthatóan ívben meg vannak feszítve. Az ismertetettől eltérően a 8 billenőcsapágyazás magából a 3 ház anyagából is kiképezhető, amikoris feleslegessé válik a 8 bakok beépítése. A csappanókapcsoló 3 házát lezáró ívfedél 11 furatán átnyúlóan 12 működtetőelem van 13 nyíl irányában elmozdíthatóan elhelyezve, melynek sík 14 működtetőfelülete a 4 vezérlőelemmel, pontosabban annak anyagából kidomborított pontszerű 15 kiemelkedéssel érintkezik. A 15 kiemelkedés jelen példában gömbsüveg alakú, de más, például gömbszelet vagy kúpos alak is kiképezhető. A 4 vezérlőelemen 3 házhoz történő felfogása, azaz a 7 szegecs valamint a 15 kiemelkedés közötti szakaszon, a 4 vezérlőelem hossztengelyével párhuzamosan 16 merevítés van a 4 vezérlőelem saját anyagából kiképezve.

A 2. ábrán a felsorolt elemeken kívül feltüntettük a 17 furatot, amely a 4 vezérlőelemen a 16 merevítés és a befogási hely között van kialakítva, és amely a 4 vezérlőelem keresztmetszetének helyi lecsökkentésével a 4 vezérlőelem legkisebb merevségű lehajlástengelyét határozza meg.

A csappanókapcsoló alaphelyzetében, amikor a 4 vezérlőelemre a 12 működtető elemen keresztül nem hat működtető erő, az 5 rugózóelemek a 6 kettősérintkezőt az 1 nyitó érintkezőhöz szorítják. Amint a 12 működtetőelem a 13 nyíl irányában lefelé elmozdul, meghatározott út megtétele után az ugrómechanizmus átcsapódik és a 6 kettősérintkezőt a 2 záróérintkezőhöz kapcsolja pillanatszerűen. Ennek során a 12 működtetőelem sík 14 működtetőfelületére támaszkodik a 4 vezérlőelem pontszerű 15 kiemelkedése, és azon el tud fordulni és el tud csúszni anélkül, hogy a 4 vezérlőelem hajlításából eredő, a 13 nyíl irányára merőleges akciró-reakció erőkapcsolat ki tudna alakulni. A 4 vezérlőelemen kialakított 16 merevítés alkalmas kiképzésével a mozgáskülönbség, azaz a kapcsoló hiszterézise is csökkenthető.

A 3. ábrán a találmány szerinti csappanókapcsoló olyan továbbfejlesztett kiviteli alakjának keresztmetszetét tüntettük fel, amely bistabil helyzetű tárcsaként kialakított 19 működtetőelemmel van ellátva. A csappanókapcsoló 10 fedelének 19 működtető elemhez igazodó 20 nyílásán átnyúló tárcsa a 10 házon rögzített 21 tengely körül elfordíthatóan van elhelyezve. A 19 működtetőelem rajzon látható alaphelyzetében kisebb kerületi sugarú felülete nem fejt Ki erőt a 4 vezérlőelemre, így az ugrómechanizmus is alaphelyzetben van. A 19 működtetöelem 22 nyíl irányában történő átbillenésekor 23 működtető felülete a 15 kiemelkedésen át lefelé mozdítja el a 4 vezérlőelemet, minek következtében az ugrómechanizmus átcsapódik a 2 záróérintkezőre. A 19 működtetőelem kát stabil szélső helyzetét a 3 házhoz vagy a rajzon látható módon a 10 fedélhez rögzített 24 reteszelőrugó határozza meg, amely a 19 működtetőelem peremén kiképzett 25 hornyok valamelyikébe van rugóereje révén bepattlntva.

A kapcsoló hossztengelyére hozzávetőlegesen merőleges működtetési irányú ismert csappanókapcsoló hiányossága, hogy a működtetőelem átbillenés utáni túlfutása szigorúan betűrt, rendkívül kis érték - általában 0,13 mm - aminek túllépése nagyobb vezérlőelem .behajtást, annak révén kisebb kontaktuserőt és rövidebb kapcsoló élettartamot eredményez. Ezt a gondot küszöböli ki a találmány szerinti csappanókapcsoló 4. ábrán látható továbbfejlesztett kiviteli alakja, amelynél a csappanókapcsoló hossztengelyével párhuzamosan van 26 működtetőelem tengelyirányban eltolhatóan elhelyezkedve. A 26 működtetőelemet a tengelyére felhúzott és másik végével a 10 fedélen feltámaszkodó 27 nyomórugó valamint a 10 fedél belső oldalán felfekvő 28 váll tartja alaphelyzetben, és működtetőfelülete négyszögletes 29 hasábba átmenő 30 csonkagúla egyik oldallapja, amely a 26 működtetőelem 31 nyíl irányba történő működtetése során a 15 kiemelkedéssel érintkezve átbillenti az ugrómechanizmust a 2 záróérintkezőre. Az ábrázolt kiviteli alak esetében a három szárú ugrómechanizmus olyan kialakítású, hogy középső szára az ívben megfeszített 5 rugozóelem míg két szélső szára a 4 vezérlőelem, és a 4 vezérlőelemek a 6 kettős érintkezőt hordozó összekötő részen kívül a 26 működtetőelemmel érintkező 15 kiemelkedés tartományában is össze vannak kötve egymással. Az ugrómechanizmus átbillentése, azaz a kapcsolási pont elérése után a működtetőfelület, azaz a 30 csonkagúla oldallapja a 26 működtetőelem továbbhaladása esetén négyzetalakú 29 hasáb oldallapjába megy át és tetszés szerinti, például a szokásos 0,13 mm-es túlfutással biztosítja a kapcsolást és a csappanókapcsoló hosszú élettartamát, függetlenül a 26 működtetőelem működtetési úthosszától. Az előírt értékű, például 0,13 mm-es túlfutást egyébként a 3. ábra szerinti kiviteli alak is biztosítja,, mivel a 19 működtető elem 23 működtető felülete azonos sugarú ívvel van kialakítva.

Az 5. ábrán a 4. ábra szerinti csappanókapcsoló felülnézetét tüntettük fel, levett fedél mellett, amelyről látható, hogy a 4 vezérlőelemen csupán a pontszerű 15 kiemelkedés van kialakítva, és a 4 vezérlőelem kialakítása a 16 merevítést feleslegessé teszi.

Claims (4)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Precíziós csappanókapcsoló, vezérlőelemet és rugozóelemet tartalmazó háromszárú ugrómechanizmussal, ahol a kettősérintkezővel ellátott vezérlőelem működtetőelemmel érintkezik és érintkezővel ellentétes vége a csappanókapcsoló házán van felerősítve, míg az ívben feszített rugozóelem szabad vége billenőcsapágyazásban nyugszik, azzal jellemezve, hogy a vezérlőelemen (4) annak a működtetőelemmek (12, 19, 26) való érintkezési helyén pontszerű kiemelkedés (15) van a vezérlőelem (4) anyagából kidomborítva, és a működtetőelem (12, 26) működtetőfelülete (14) sík kialakítási
2. 2. Az 1. igénypont szerinti csappanókapcsoló azzal jellemezve, hogy a vezérlőelemen (4) annak felerősítése és a pontszerű kiemelkedés (15) közötti szakaszán hossztengelyével párhuzamos merevítés (16) van saját anyagából kiképezve.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti csappanókapcsoló azzal jellemezve, hogy a vezérlőelem (4) kiemelkedése (15) olyan működtetőelemmel (19) érintkezik, amely ' bistabil helyzetű tárcsaként van kialakítva, melynek anetáló hornyai (25) fet-31

   189.816 váltva a csappanókapcsoló fedelén (10) rögzített reteszelő rugóval (24) kapcsolódnak.
4. 4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti csappanókapcsoló, azzaljellemezve, hogy a vezérlő- g elem (4) kiemelkedése (15) a csappanékapcsoló hossztengelyével párhuzamos tengelyű működtetőelemmel (26) érintkezik, amelynek működtetőfelülete négyszögletes hasábba (29) átmenő csonkagúla (3) egyik oldallapja.