PL199776B1 - Wyłącznik elektryczny ze ślizgowym zespołem styków - Google Patents

Abstract

Wy lacznik elektryczny ze slizgowym zespo lem styków, zawiera przynajmniej jedn a par e styków sta lych oddalonych od siebie nawzajem i zawieraj a- cych przynajmniej jeden element stykowy, jego opraw e i element spr ezysty, przy czym w po lo zeniu zamkni ecia wy lacznika, element stykowy jest w kon- takcie z powierzchni a pary styków sta lych, pod wst epnym naciskiem mechanicznym, wytwarzanym przez element sprezysty, i mostkuje odst ep mi edzy jego zewn etrznymi, zwróconymi do siebie nawzajem, kraw edziami, w którym korpus oprawy ma po- wierzchnie, przedni a i tyln a, prostopadle do kierunku jego przemieszczania, i powierzchnie boczne pro- stopad le do powierzchni przednich i tylnych, a rów- noleg le do kierunku przemieszczania si e, za s po- wierzchnia boczna jest zaopatrzona we wzd lu zne wg lebienie ci agn ace si e do powierzchni ko ncowych korpusu oprawy s lu zace do osadzenia elementu stykowego tak, ze jego ko nce wystaj a poza dwie powierzchnie ko ncowe korpusu oprawy. Element sprezysty (6) otacza element stykowy (1) we wspó l- dzia laniu z wzd lu znym wg lebieniem (4) w oprawie (2) i utrzymuje element stykowy (1) w tym wzd lu znym wg lebieniu (4). PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wyłącznik elektryczny ze ślizgowym zespołem styków.

Znany jest, na przykład z opisu EP-B0282 622 zespół styków ruchomych do wyłącznika z zespołem styków stałych, w skład którego wchodzi przynajmniej jedna para styków rozmieszczonych w pewnej od siebie odległo ś ci, zawierają cych przynajmniej jeden element stykowy, jego obsadę i element sprężysty, przy czym kiedy wyłącznik jest w położeniu zamknięcia, element stykowy jest w kontakcie z powierzchnią pary styków stałych, pod wstępnym naciskiem mechanicznym wytwarzanym przez element sprężysty, i mostkuje odstęp między jego zewnętrznymi, zwróconymi do siebie nawzajem, krawędziami, w którym korpus oprawy ma powierzchnię przednią i tylną, biegnące prostopadle do kierunku jej przemieszczania się, i ściany boczne biegnące prostopadle do tych powierzchni przednich i tylnych, i równolegle do kierunku przemieszczania się , w którym powierzchnia boczna jest zaopatrzona we wzdłużne wgłębienie ciągnące się do powierzchni końcowych korpusu oprawy w celu osadzenia elementu stykowego w taki sposób, że jego końce wystają poza dwie powierzchnie końcowe korpusu obsady.

Znany zespół styków ruchomych zawiera pewną liczbę elementów stykowych w postaci zespołu rolek stykowych. Ten zespół rolek stykowych zawiera kawałek żelaza o kształcie w przybliżeniu litery T, podkładkę sprężystą lub jej odpowiednik, i cztery rolki stykowe, które częściowo opierają się na podkładkach sprężystych, a częściowo są utrzymywane razem za pomocą spinaczy. Między rolkami i spinaczami znajduje się odstępnik o grubości nieco mniejszej od grubości styków stałych wyłącznika. Wszystkie te części są zaopatrzone we wzdłużną szczelinę umożliwiającą przejście przez nią pionowej części kawałka żelaza w kształcie litery T. Na wierzchu ostatniej podkładki sprężystej znajduje się sprężyna spiralna, a całe urządzenie utrzymywane jest razem przez płytę ustalającą, która jest przeznaczona do naciśnięcia jej w dół na ramię w kształcie litery T i następnie obrócenia o około 90°. Środkowy odstępnik zaopatrzony jest ponadto w występy, które współdziałają ze środkami na tarczy napędowej, która może być przemieszczana.

Obsada zespołu styków ruchomych do ustalania elementów stykowych lub rolek składa się z duż ej liczby oddzielnych skł adników, tak ż e przy montaż u zespoł u styków ruchomych potrzebna jest duża liczba operacji.

W brytyjskim opisie patentowym 763 245 opisano zespół styków ruchomych do wyłącznika z zespoł em styków stał ych, w skł ad którego wchodzi przynajmniej jedna para styków stał ych rozmieszczonych w pewnej od siebie odległości, zawierających przynajmniej jeden element stykowy, jego obsadę i element sprężysty, przy czym kiedy wyłącznik jest w położeniu zamknięcia, element stykowy jest w kontakcie, pod wstępnym naprężeniem mechanicznym, z powierzchnią pary styków stałych i mostkuje odstęp między jego zewnętrznymi, zwróconymi do siebie nawzajem, krawędziami, w którym korpus oprawy ma powierzchnię przednią i tylną biegnącą prostopadle do kierunku jej przemieszczania się, i ściany boczne biegnące prostopadle do tych powierzchni przednich i tylnych, i równolegle do kierunku przemieszczania się, i powierzchnia boczna jest zaopatrzona we wzdłużne wgłębienie biegnące do powierzchni końcowych korpusu oprawy w celu osadzenia elementu stykowego w taki sposób, że jego końce wystają poza dwie powierzchnie końcowe korpusu obsady.

Przy oddzielnym rozpatrywaniu obsady, elementy stykowe są wypychane z odpowiedniego wgłębienia w korpusie obsady. W korpusie obsady nie występuje blok z zamknięciem kształtowym, elementem sprężystym i elementami stykowymi.

Wyłącznik elektryczny ze ślizgowym zespołem styków, zawierający przynajmniej jedną parę styków stałych oddalonych od siebie nawzajem i zawierających przynajmniej jeden element stykowy, jego oprawę i element sprężysty, przy czym w położeniu zamknięcia wyłącznika, element stykowy jest w kontakcie z powierzchnią pary styków stałych, pod wstępnym naciskiem mechanicznym, wytwarzanym przez element sprężysty, i mostkuje odstęp między jego zewnętrznymi, zwróconymi do siebie nawzajem, krawędziami, w którym korpus oprawy ma powierzchnie, przednią i tylną, prostopadłe do kierunku jego przemieszczania, i powierzchnie boczne prostopadłe do powierzchni przednich i tylnych, a równoległe do kierunku przemieszczania się , zaś powierzchnia boczna jest zaopatrzona we wzdł u ż ne wgłębienie ciągnące się do powierzchni końcowych korpusu oprawy służące do osadzenia elementu stykowego tak, że jego końce wystają poza dwie powierzchnie końcowe korpusu oprawy według wynalazku charakteryzuje się tym, że element sprężysty otacza element stykowy we współdziałaniu z wzdłużnym wgłębieniem w oprawie i utrzymuje element stykowy w tym wzd łużnym wgłębieniu.

PL 199 776 B1

Oprawa zaopatrzona jest w drugie ciągłe wzdłużne wgłębienie na drugiej powierzchni bocznej, do pomieszczenia drugiego elementu stykowego, a powierzchnia przednia korpusu oprawy jest zapatrzona w biegnące poprzecznie względem ciągłych wgłębień wgłębienie poprzeczne, do pomieszczenia elementu sprężystego w kształcie litery U, składającego się z dwóch ramion i łączącej je podstawy, przy czym wysokość wgłębienia poprzecznego w kierunku wzdłużnym jest mniejsza niż odległość pomiędzy powierzchniami końcowymi korpusu oprawy, zaś podstawa elementu sprężystego w kształcie U jest wsparta na dnie wgłębienia poprzecznego, a jego ramiona zaczepione są wokół ścian zewnętrznych elementów stykowych.

Dno wgłębienia poprzecznego jest niższe, niż ściany boczne wzdłużnych wgłębień najbliższych tylnej ściany korpusu oprawy, i różnica głębokości nie jest większa od grubości podstawy elementu sprężystego.

Element sprężysty jest zaopatrzony w pierwszy zespół pasków przechodzących od krawędzi bocznych ramion elementu sprężystego w kształcie U, w stronę końców elementów stykowych, pierwszego i drugiego, przy czym swobodne końce pasków wciskają elementy stykowe w przyporządkowane do nich wzdłużne wgłębienia pod naciskiem wstępnym.

Zewnętrzne końce pasków są zazębione z rowkami w elementach stykowych.

Swobodne końce ramion elementu sprężystego wystają poza paski, dla wstępnego naprężania dodatkowych elementów stykowych w kierunku ku sobie nawzajem.

Dodatkowe elementy stykowe są umieszczone w przyporządkowanych do nich wzdłużnych wgłębieniach w ścianach bocznych oprawy, zaś element sprężysty jest zaopatrzony na rozszerzonych końcach zewnętrznych w dodatkowe paski przechodzące od krawędzi bocznych ramion elementu sprężystego stronę końców dodatkowych elementów stykowych, przy czym swobodne końce ich pasków wstępnie dociskają dodatkowe elementy stykowe jedne do drugich.

W dodatkowych elementach stykowych wykonane są wgłębienia do pomieszczenia swobodnych końców ich przyporządkowanych pasków.

Trzeci i czwarty dodatkowy element stykowy spośród dodatkowych elementów stykowych są nożami stykowymi, są zaopatrzone we wgłębienia do pomieszczenia dodatkowych pasków na końcach ich rozszerzonych ramion, i spoczywają na powierzchniach wsporczych na przedzie korpusu oprawy.

Trzeci i czwarty dodatkowy element stykowy mają wgłębienia w powierzchniach swobodnych końców zwróconych do siebie nawzajem, kiedy wyłącznik jest w położeniu zamknięcia, do pomieszczenia odpowiednich części stykowych styków stałych wyłącznika, tak że są one zaciśnięte.

Na tylnej powierzchni oprawy jest wytłoczony grzbiet.

Na jednym końcu grzbietu znajduje się występ, i na drugim jego końcu znajduje się zatrzaskowy element mocujący, przy czym występ i zatrzaskowy element mocujący wystają poza powierzchnię grzbietu zwróconą na zewnątrz od tylnej powierzchni korpusu oprawy.

Na każdym z końców grzbietu znajduje się zatrzaskowy element mocujący, przy czym każdy z zatrzaskowych elementów mocują cych wystaje poza powierzchnię grzbietu zwróconą na zewnątrz od tylnej powierzchni korpusu oprawy.

Oprawa jest wykonana z tworzywa sztucznego, zaś powierzchnia boczna wgłębienia wzdłużnego najbliższego tylnej powierzchni korpusu oprawy jest zaopatrzona w element nośny z materiału do rozprowadzania sił wytwarzanych przez przyporządkowany do niej element stykowy.

Materiałem elementu nośnego jest korzystnie metal albo ceramika.

Do pomieszczenia środkowego odcinka co najmniej jednego zespołu styków ruchomych, suwak napędzający jest zaopatrzony w co najmniej jeden otwór i powierzchnia ściany otworu, zwrócona w stronę tylnej powierzchni korpusu oprawy zespołu styków rozszerza się o rozszerzenie w kierunku końców zespołu styków.

Ściana otworu, w stronę której zwrócona jest tylna powierzchnia korpusu oprawy zespołu styków jest zaopatrzona w rowek do pomieszczenia grzbietu na tylnej powierzchni korpusu oprawy zespołu styków.

Na jednym końcu rowka znajduje się występ, a na drugim końcu umieszczony jest zatrzaskowy element mocujący, przy czym występ i zatrzaskowy element mocujący są w stanie współdziałać z wzniesieniem na grzbiecie znajdują cym się na tylnej powierzchni korpusu oprawy zespoł u styków.

Zatrzaskowy element mocujący znajduje się na każdym z końców rowka, przy czym każdy z zatrzaskowych elementów mocujących jest w stanie współdziałać z wzniesieniem na grzbiecie, znajdującym się na tylnej powierzchni korpusu oprawy zespołu styków.

PL 199 776 B1

Dno rowka w ścianie otworu jest zaopatrzone we wzniesienie pozycjonujące do pozycjonowania korpusu oprawy w połączeniu z grzbietem oraz przyporządkowanym do niego występem i/lub, jednym lub więcej, zatrzaskowymi elementami mocującymi.

Głębokość rowka otworu jest większa od wysokości grzbietu na tylnej powierzchni korpusu oprawy.

Rowek jest szerszy niż grzbiet na tylnej powierzchni korpusu oprawy zespołu styków.

Jeżeli oprawa jest wykonana z tworzywa sztucznego, to powierzchnia boczna wgłębienia wzdłużnego najbliższego tylnej powierzchni oprawy może być zaopatrzona w element nośny wykonany z materiału twardego, na przykład metalu lub ceramiki. Przy nieobecności elementu nośnego, który może mieć postać płytki, element stykowy wywiera duże siły na wspomnianą powierzchnię boczną wzdłużnego wgłębienia, kiedy wyłącznik jest zamknięty, tak że ta powierzchnia boczna może odkształcać się, co może niekorzystnie wpływać na parametry charakterystyczne zespołu styków ruchomych. Temu odkształcaniu przeciwdziała element nośny przez rozprowadzenie tych sił na większą powierzchnię powierzchni bocznej.

W jednej z odmian wykonania wedł ug niniejszego wynalazku oprawa zaopatrzona jest w drugie ciągłe wzdłużne wgłębienie na drugiej powierzchni bocznej, do pomieszczenia drugiego elementu stykowego a powierzchnia przednia korpusu oprawy jest zapatrzona we wgłębienie poprzeczne, biegnące poprzecznie względem wgłębień ciągłych, i służące do pomieszczenia elementu sprężystego w kształcie litery U, z dwoma ramionami i łączą c ą je podstawą , przy czym ś ciany boczne wgłębienia poprzecznego znajdują się w pewnej odległości od powierzchni końcowych korpusu oprawy podstawy kształtu U wspartej na dnie wgłębienia poprzecznego, zaś jego ramiona zaczepione są wokół ścian zewnętrznych elementów stykowych.

Przy zastosowaniu tej odmiany wykonania, otrzymuje się zespół z zamknięciem kształtowym jak również z bardzo niewielką liczbą części.

Korzystne jest, jeżeli dno wgłębienia poprzecznego jest niższe, niż ściany boczne wzdłużnych wgłębień najbliższych tylnej ściany korpusu oprawy, przy czym różnica głębokości nie jest większa od grubości podstawy elementu sprężystego.

W tej odmianie wykonania, korzystne jest, jeżeli element sprężysty zapewnia rozprowadzanie sił elementów stykowych na ścianę boczną wgłębienia wzdłużnego najbliższej tylnej powierzchni oprawy i jak gdyby zastę puje wspomnianą pł ytkę z twardego materiał u.

W korzystnej odmianie wykonania wynalazku element sprężysty jest zaopatrzony w pierwszy zespół pasków przechodzących od krawędzi bocznych ramion elementu sprężystego w kształcie U, w stronę koń ców elementów stykowych, pierwszego i drugiego, przy czym swobodne koń ce pasków wciskają elementy stykowe w przyporządkowane do nich wzdłużne wgłębienia z pewnym naciskiem wstępnym. Przy takim układzie nacisk jest przyłożony w punkcie, gdzie jest potrzebny, zwłaszcza w pobliż u końców elementów stykowych.

Korzystne jest, jeżeli zewnętrzne końce pasków są zazębiane z rowkami w elementach stykowych. Za pomocą tych środków elementy stykowe są unieruchomione w kierunku wzdłużnym, i otrzymuje się zespół styków ruchomych będący zespołem z mocowaniem siłowym i kształtowym.

W następnej odmianie wykonania, swobodne końce ramion elementu sprężystego wystają poza paski, dla wstępnego naprężania następnych elementów, w kierunku ku sobie nawzajem. W tej odmianie wykonania do wstępnego naprężenia dwóch lub więcej zespołów par elementów stykowych może się okazać wystarczający tylko jeden element sprężysty, przy czym możliwe jest otrzymanie różnych sił wstępnego naprężenia dla tych par.

Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w widoku perspektywicznym, w rozłożeniu, jedną z odmian wykonania zespołu ruchomych styków według niniejszego wynalazku z dwiema rolkami stykowymi, fig. 2 przedstawia w widoku perspektywicznym, w rozłożeniu, zespół styków ruchomych według niniejszego wynalazku, z jedną parą rolek stykowych i jedną parą styków nożowych, fig. 3 przedstawia w widoku perspektywicznym zespół styków ruchomych według fig. 2, widziany po innym kątem, fig. 4 przedstawia w widoku perspektywicznym zmontowany zespół styków ruchomych według fig. 2 i 3, fig. 5 i 6 przedstawiają w widoku perspektywicznym suwak napę dzający wedł ug niniejszego wynalazku, widziany z róż nych kierunków.

Zespół styków ruchomych według fig. 1 składa się z elementu stykowego 1 i jego korpusu oprawy 2, który poniżej jest określany po prostu jako oprawa. Ta oprawa jest wykonana, korzystnie, z niedrogiego tworzywa sztucznego, lecz również może być wykonana z innego materiału, na przykład

PL 199 776 B1 metalu lub ceramiki. Powierzchnia boczna 3 oprawy 2 jest zaopatrzona we wzdłużne wgłębienie 4, które rozciąga się w kierunku wzdłużnym oprawy 2 aż do jej powierzchni końcowych, z których tylko jedna powierzchnia końcowa jest widoczna, i oznaczona odnośnikiem 5. Wgłębienie wzdłużne 4 jest przeznaczone do pomieszczenia w nim elementu stykowego 1, który jest otoczony w tym wgłębieniu wzdłużnym 4 przez element sprężysty 6. Tym sposobem otrzymuje się zespół z mocowaniem kształtowym.

Należy zaznaczyć, że element stykowy 1 jest przedstawiony jako styk toczny, lecz możliwe jest również stosowanie styków nożowych w odpowiednio ukształtowanym wgłębieniu wzdłużnym.

Element stykowy 1 służy do połączenia elektrycznego dwóch styków stałych wyłącznika, rozstawionych na pewną odległość. Przy zamykaniu wyłącznika, zwłaszcza w przypadku prądów zwarciowych, elementy stykowe zespołu styków ruchomych wywierają na oprawę dużą siłę, która jest powodowana uderzaniem o siebie nawzajem stałych i ruchomych elementów stykowych, elektromagnetycznej siły repulsyjnej działającej na ruchomy element stykowy, i siły tarcia. Ponieważ element stykowy 1 zapewnia kontakt z oprawą 2 na stosunkowym niewielkim obszarze powierzchni, który został oznaczony jako ślad b, to nacisk powierzchniowy w tych miejscach jest bardzo duży. W wyniku tego element stykowy może czasowo lub nawet trwale wtopić się w tworzywo sztuczne, wskutek czego styk ruchomy zostaje czasowo przytrzymany w kontakcie ze stykami stałymi, i jeżeli odkształcenie oprawy jest trwałe, to z czasem zmienia się moment, w którym odbywa się przełączenie.

Zwykle powyższe zjawisko nie pociąga za sobą wielu konsekwencji, lecz w przypadku bardzo dużych spodziewanych prądów zwarciowych (około 100 kA) wzrost prądu jest tak gwałtowny, że opóźnianie styku ruchomego i odskakiwanie styku ruchomego mogą powodować poważne uszkodzenia styku.

Korzystne jest, jeżeli w takich okolicznościach za stykiem, lub stykami, umieszczony jest element nośny, który może mieć postać płytki stalowej lub ceramicznej.

Ponieważ stal ma dużo większy moduł sprężystości, niż tworzywo sztuczne o rozsądnej cenie, to płytka stalowa lub ceramiczna za elementem stykowym jest w stanie rozprowadzić duży nacisk, wywierany na element stykowy, na znacznie większą powierzchnię tworzywa sztucznego. To rozprowadzanie przejawia się w znacznie mniejszym odkształcaniu się tworzywa sztucznego. To zmniejszone odkształcanie się zapewnia, że zmniejsza się opóźnianie się i odskakiwanie elementu stykowego, tak że możliwe jest otrzymanie wyłącznika sprawiającego znacznie mniej kłopotów w przypadku dużych wartości prądu zwarciowego.

W odmianie wykonania wedł ug fig. 1, oprawa 2 jest zaopatrzona w drugie ciąg ł e wgłębienie 7 do pomieszczenia w nim drugiego elementu stykowego 8, który również przedstawiono jako styk toczny, choć oczywiście może to być styk nożowy.

Przednia powierzchnia 9, oprawy 2 jest zaopatrzona we wzdłużne wgłębienie 10. To wzdłużne wgłębienie 10 biegnie poprzecznie względem ciągłych wgłębień wzdłużnych 4, 7 i tworzy przestrzeń do pomieszczenia elementu sprężystego 6. Ten element sprężysty 6 ma kształt litery U z dwoma ramionami 11, 12 i podstawą łączącą te ramiona. Korzystne jest, jeżeli wgłębienie poprzeczne znajduje się na środku między powierzchniami końcowymi 5 oprawy 2. Podstawa 13 elementu sprężystego wspiera się na dnie wgłębienia poprzecznego 10, a ramiona 11, 12 elementu sprężystego zazębiają się wokół elementów stykowych 1, 8 po ich wprowadzeniu w odpowiednie wgłębienia 4, 1.

Ramiona 11, 12 zaopatrzone są w paski, odpowiednio 14, 15 i 16, 17. Zewnętrzne końce 22, 23, 24, 25 pasków 14, 15 i 16, 17 są w kontakcie z elementami stykowymi 18 w pobliżu ich końców. Odległość między tymi końcami w położeniu kiedy nie są jeszcze wmontowane, jest taka, że elementy stykowe są wstępnie dociśnięte wzajemnie do siebie.

Elementy stykowe 1, 8 są zaopatrzone, w pobliżu swoich końców w kołowe rowki, odpowiednio 18, 19 i 20, 21. Kiedy zespół styków ruchomych jest w stanie zmontowanym, te rowki 18, 19, 20 mieszczą zakrzywione, poprzeczne, zewnętrzne końce 22, 23, 24, 25 pasków 14, 15, 16, 17, elementu sprężystego 6. Elementy stykowe 1, 8 są zamocowane w swoich stałych położeniach we wgłębieniach 4, 7 w wyniku wzajemnego oddziaływania zakrzywionych, poprzecznych, zewnętrznych końców 22, 23, 24, 25 i rowków. Blok mocowania siłowego i kształtowego oprawy, elementy stykowe oraz element sprężysty, są wytwarzane w znany sposób.

Oprawa 2 zapewnia szczelinę między końcami elementów stykowych. Szerokość szczeliny jest nieco mniejsza od grubości odpowiadających jej części styków stałych wyłącznika.

Przy montażu zespół styków ruchomych jest najpierw wkładany wraz z jego podstawą 13 we wgłębienie poprzeczne oprawy 2 aż do oparcia się podstawy 13 elementu sprężystego 6 na dnie

PL 199 776 B1 wgłębienia poprzecznego 10. Elementy stykowe 1, 8 są następnie odpychane od powierzchni czołowej 5 jednego końca oprawy 2 w głąb wgłębień wzdłużnych 4, 7 aż do wpadnięcia poprzecznych, zewnętrznych końców 22, 23, 24, 25 pasków 14, 15, 16, 17 elementu sprężystego w odpowiadające im rowki 18, 19, 20, 21, elementów stykowych 1, 8. Elementy stykowe 1, 8 są następnie unieruchamiane w tym położeniu przez paski 14, 15, 16, 17 i przez ich odpowiednio zakrzywione zewnętrzne końce 22, 23, 24, 25. Korzystne jest, jeżeli dno wgłębienia poprzecznego 10 znajduje się niżej w oprawie, niż ściany boczne 26, 27 wgłębień wzdłużnych 4, 7 w oprawie 2. Ta różnica głębokości jest, korzystnie, nie większa od grubości podstawy 13 elementu sprężystego 6, tak że elementy stykowe pozostają w kontakcie z podstawą 13 elementu sprężystego 6, i siły działające na elementy stykowe przy zamkniętym wyłączniku zostają tym samym w zasadzie całkowicie przejęte przez podstawę 13 elementu sprężystego i w wyniku tego siły są rozprowadzone na większą powierzchnię wgłębień wzdłużnych 4, 7 w oprawie 2y tak ż e odkształ canie oprawy jest ograniczone do minimum.

Figury 2, 3 i 4 przedstawiają zespół ruchomych styków według niniejszego wynalazku, który nadaje się dobrze, na przykład, do wyłącznika ze schodkowymi drążkami stykowymi. W wyniku tej schodkowej budowy można zmniejszyć skok styków ruchomych, w wyniku czego cały wyłącznik staje się mniejszy. Elementy stykowe 1, 8, które w związku z ich funkcją określane są również jako styki opalne, pierwsze wchodzą w kontakt z tymi częściami styków stałych, które znajdują się w większej odległości. Zespół styków ruchomych zawiera również parę dodatkowych elementów stykowych 28, 29, które w odmianach wykonania przedstawionych na fig. 2, 3 i 4 mają konstrukcję nożową. Te noże stykowe, czyli dodatkowe elementy stykowe 28, 29 pozostają bez kontaktu ze stykami stałymi podczas pierwszej części ruchu zamykania wyłącznika, aż do zapewnienia kontaktu z tymi częściami styków, które znajdują się bliżej. Te dodatkowe elementy stykowe 28, 29 zwane są również głównymi elementami stykowymi, ponieważ kiedy wyłącznik jest w stanie zamknięcia, przenoszą one większą część prądu.

Oprawa 2, elementy stykowe 1, 8 i ta część elementu sprężystego, która współpracuje z oprawą 2 i elementami stykowymi 1, 8 mają tę samą konstrukcję, co odpowiednie części składowe zespołu styków ruchomych według fig. 1. Zatem opis tej części, która odpowiada zespołowi styków ruchomych według fig. 1, można pominąć w odniesieniu do fig. 2, 3 i 4.

Ramiona 11, 12 elementu sprężystego 6 w kształcie litery U zaopatrzone są poza paskami 14, 15, 16, 17 w dodatkowe paski 30, 31, przy czym dodatkowe paski 30, 31 ramion 11, 12 są przeznaczone do dociskania pary dodatkowych elementów stykowych 28, 29 do siebie nawzajem.

Figura 4 przedstawia złożony zespół styków ruchomych według niniejszego wynalazku, przy czym paski 14, 15, 16, 17 biegną poprzecznie względem ramion 11, 12 elementu sprężystego 6 wstępnie dociskając pierwsze elementy stykowe 1, 8 w przyporządkowane wgłębienia w obsadzie 5, podczas gdy dodatkowe paski 30, 31 ramion 11, 12 elementu sprężystego 6 wstępnie dociskają wzajemnie do siebie dodatkowe elementy stykowe 28, 29. W tym położeniu złożenia na końcach pierwszych elementów stykowych 1, 8 pozostają przerwy, które są mniejsze od grubości przyporządkowanych części styków stałych, tak że te części styków stałych są objęte końcami pierwszych elementów stykowych 1, 8 z naciskiem wstępnym. Przerwy pozostają również na końcach dodatkowych elementów stykowych 28, 29, przy czym te przerwy są nieco mniejsze od grubości przyporządkowanej części stałych styków wyłącznika. Dodatkowe paski 30, 31 ramion mają końcowe części biegnące poprzecznie, które osadzone są ciasno we wgłębieniach 32 i 33 dodatkowych elementów stykowych 28, 29.

Tylne powierzchnie pary dodatkowych elementów stykowych 28, 29 są w kontakcie z grzbietami 34 i 35 powierzchni przednich 36, 37 oprawy 2. Przez dobranie wysokości tych grzbietów 34 i 35 można określić dokładnie odstęp między chwilami czasu, w których pierwsza para elementów stykowych 1, 8 i druga para, dodatkowych elementów stykowych 28, 29 wchodzi w kontakt ze stykami stałymi wyłącznika.

Para dodatkowych elementów stykowych 28, 29 jest zbudowana jako zespół styków nożowych, lecz możliwe jest ich wykonanie jako styków tocznych. Te styki toczne mogą wtedy być utrzymywane w odpowiednim położeniu i dociskane wstę pnie w odpowiedni sposób przez element sprężysty 6 i oprawę 2 jak to opisano w przypadku pierwszej pary elementów stykowych 1, 8, na przykł ad przez drugą parę pasków biegnących poprzecznie względem ramion 11, 12 elementu sprężystego 6 i drugiego zespołu wgłębień w oprawie 2 do objęcia drugiej pary elementów stykowych. Ten sposób zamykania i wstępnego naprężania można również wykorzystywać do pozostałych nożowych elementów stykowych.

PL 199 776 B1

Na fig. 3 i 4 widać, że oprawa 2 zaopatrzona jest w grzbiet 38. Ten grzbiet zaopatrzony jest na jednym końcu w występ 39 i zatrzaskowy element mocujący 40. Ten występ i element zatrzaskowy przechodzą ponad powierzchnią grzbietu 38. Możliwe jest również rozmieszczenie na obu końcach grzbietu elementów zatrzaskowych. Ten występ i elementy zatrzaskowe, jeden lub więcej, służą za środki pozycjonujące i przytrzymujące oprawę 2 w suwaku napędzającym.

Możliwe jest również zastosowanie grzbietu 38 z wzniesieniem, które współdziała z występem i elementem zatrzaskowym w rowku 45 otworu 42 w suwaku napędzającym 41. W tym przypadku również występ w rowku 45 można zastąpić drugim elementem zatrzaskowym. Elementy zatrzaskowe, jeden lub więcej, i występ również i w tym przypadku służą do pozycjonowania i mocowania oprawy.

Według fig. 5, suwak napędowy 41 jest zaopatrzony w otwory 42 do umieszczenia w nich zespołów styków ruchomych według niniejszego wynalazku. Suwak napędzający przedstawiony na fig. 6 odpowiada suwakowi napędzającemu 41 na fig. 5, widzianemu od dołu.

Dla przejrzystości, zespoły styków ruchomych przestawiono bez elementu sprężystego.

Jeżeli suwak napędzający nie ma dostatecznej grubości, to powierzchnia ściany otworu 42, w stronę której zwrócona jest powierzchnia tylna 43 zespoł u styków ruchomych, jest rozszerzona, korzystnie przez rozszerzenie 44 w obu kierunkach suwaka napędzającego 41. Powierzchnia tego rozszerzenia 44 jest taka sama lub szersza niż powierzchnia tylnej ściany 43 zespołu styków ruchomych. Rozszerzenie 44 zaopatrzone jest w rowek 45 do pomieszczenia grzbietu z występem 39 i elementem zatrzaskowym 40. Wzniesiona część 46 rowka 45 osadzona jest ciasno między występem 39 a elementem zatrzaskowym 40.

Korzystne jest, jeżeli głębokość rowka 45 w rozszerzeniu 44 ściany otworu 42 jest większa niż wysokość grzbietu 38 i przyporządkowanego do niego występu 39 i elementu zatrzaskowego 40, jednego lub więcej. Korzystne jest także, jeżeli rowek 45 ma szerokość większą od szerokości grzbietu 48 i przyporządkowanego do niego występu 39 i elementu zatrzaskowego 40, jednego lub więcej.

Element sprężysty zespołu styków ruchomych ma następujące ważne właściwości:

- Element sprężysty w połączeniu z oprawą i stykami ruchomymi tworzy blok z mocowaniem siłowym i kształtowym.

- Element sprężysty wywiera siłę stykową zarówno na pierwszą parę , jak i na wszelkie inne pary elementów stykowych, przy czym możliwe jest proste wzajemne różnicowanie nacisków stykowych różnych par. Jest to ważne zwłaszcza, kiedy funkcje tych par się różnią, na przykład pary opalnej i pary głównej. Dzięki konstrukcji elementu sprężystego można osiągnąć swobodę wymiarowania par za pomocą dobierania jednego elementu.

- Ważne jest, ż e element sprężysty zaczepiony jest za pośrednictwem pasków biegnących poprzecznie względem ramion elementu sprężystego na końcach pierwszej pary elementów stykowych. Można to osiągnąć w ten sam sposób w przypadku następnych par elementów stykowych. Zwłaszcza z uwagi na technikę dobierania tolerancji, łatwość montażu i funkcjonalność, oprawa jest montowana w suwaku napę dzają cym ze stosunkowo dużą swobodą przemieszczania się . Dla zagwarantowania również i w tym przypadku bardzo szybkiego powstawania siły stykowej bez ograniczania swobody samowyszukiwania styków, ważne jest, że z końcami pierwszej pary elementów stykowych sprzężona jest sprężyna.

Ukształtowanie sprężyny jest tak dobrane, że sprężyna również przejmuje funkcję rozprowadzania sił elementów stykowych oprawy na dużej powierzchni.

- Umożliwia to nie tylko zaoszczędzenie dodatkowej części składowej, lecz głównie wykazuje zalety w postaci maksymalnego ułatwienia montażu.

Montaż zespołu styków ruchomych w suwaku napędzającym jest ułatwiony możliwie maksymalnie dzięki temu, że oprawa może być montowana w suwaku napędzającym tak, że może być w nim przesuwana, przy czym oprawa jest unieruchomiona przez jeden lub wię cej elementów zatrzaskowych z tworzywa sztucznego, zintegrowanych z oprawą lub suwakiem napędzającym.

Suwak napędzający ma następujące ważne właściwości:

- Tylna strona oprawy ma dużą powierzchnię . Ta duża powierzchnia zapewnia optymalne przekazywanie energii napędzającej z suwaka do oprawy, przy czym maksymalnie ograniczona jest możliwość przemieszczeń prostopadłych do kierunku przemieszczania się suwaka. Te czynniki są ważne, ponieważ dobre zamknięcie na duże wartości prądu zwarciowego wymaga bardzo szybkiego narastania wypadkowego nacisku styku. Jednym ze sposobów osiągnięcia tego jest zastosowanie swobodnego samowyszukiwania zespołu styków ruchomych, które naciskają na styki stałe bez zauważalnego opóźnienia.

PL 199 776 B1

- Grzbiet z tyłu oprawy i wgłębienie w przyporządkowanej do niego powierzchni otworu w suwaku napędzającym razem zapewniają poprawne położenie i swobodę tego zespołu styków ruchomych.

- Wgłębienie w rozszerzeniu suwaka ma taką głębokość, że grzbiet obsady nigdy nie ma moż liwości przekazywania energii napędzania z suwaka do oprawy. W szczególności do tego celu służą już istniejące duże rozszerzenia otworu suwaka napędzającego. Gdyby grzbiet przenosił energię, to nacisk na suwak mógłby stać się tak duży, że niemożliwe byłoby swobodne przemieszczanie się uchwytu prostopadle do kierunku przemieszczania suwaka. Ponadto, oprawa mogłaby się przy tym odkształcać, wskutek czego otrzymuje się konstrukcję klinową, która powoduje obniżenie się wypadkowego nacisku styków.

Swoboda przemieszczania i naprężenia na zespole stykowym w kierunku montowania jest bardzo mała, i dlatego osiąga się unieruchomienie styków ruchomych w kierunku składania.

Szerokość rowka w rozszerzeniu otworu 42 w suwaku napędzającym 41 w połączeniu z szerokością grzbietu 38 z tyłu oprawy 2 określają swobodę przemieszczania się w pozostałych kierunkach. Szerokość rowka może być większa od szerokości grzbietu na oprawie.

Claims (23)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Wyłącznik elektryczny ze ślizgowym zespołem styków, zawierający przynajmniej jedną parę styków stałych oddalonych od siebie nawzajem i zawierających przynajmniej jeden element stykowy, jego oprawę i element sprężysty, przy czym w położeniu zamknięcia wyłącznika, element stykowy jest w kontakcie z powierzchnią pary styków stałych, pod wstępnym naciskiem mechanicznym, wytwarzanym przez element sprężysty, i mostkuje odstęp między jego zewnętrznymi, zwróconymi do siebie nawzajem, krawędziami, w którym korpus oprawy ma powierzchnie, przednią i tylną, prostopadłe do kierunku jego przemieszczania, i powierzchnie boczne prostopadłe do powierzchni przednich i tylnych, a równoległe do kierunku przemieszczania się , zaś powierzchnia boczna jest zaopatrzona we wzdł u ż ne wgłębienie ciągnące się do powierzchni końcowych korpusu oprawy służące do osadzenia elementu stykowego tak, że jego końce wystają poza dwie powierzchnie końcowe korpusu oprawy, znamienny tym, że element sprężysty (6) otacza element stykowy (1) we współdziałaniu z wzdłużnym wgłębieniem (4) w oprawie (2) i utrzymuje element stykowy (1) w tym wzdłużnym wgłębieniu (4).
2. 2. Wyłącznik według zastrz. 1, znamienny tym, że oprawa (2) zaopatrzona jest w drugie ciągłe wzdłużne wgłębienie (7) na drugiej powierzchni bocznej, do pomieszczenia drugiego elementu stykowego (8), a powierzchnia przednia (9) korpusu oprawy (2) jest zapatrzona w biegnące poprzecznie względem ciągłych wgłębień (4, 7) wgłębienie poprzeczne (10), do pomieszczenia elementu sprężystego (6) w kształcie litery U, składającego się z dwóch ramion (11, 12) i łączącej je podstawy (13), przy czym wysokość wgłębienia poprzecznego (10) w kierunku wzdłużnym jest mniejsza niż odległość pomiędzy powierzchniami końcowymi (5) korpusu oprawy (2), zaś podstawa (13) elementu sprężystego (6) w kształcie U jest wsparta na na dnie wgłębienia poprzecznego (10), a jego ramiona (11, 12) zaczepione są wokół ścian zewnętrznych elementów stykowych (1, 8).
3. 3. Wyłącznik według zastrz. 2, znamienny tym, że dno wgłębienia poprzecznego (10) jest niższe niż ściany boczne (26, 27) wzdłużnych wgłębień (4, 7) najbliższych tylnej ściany (43) korpusu oprawy (2), i różnica głębokości nie jest większa od grubości podstawy (13) elementu sprężystego (6).
4. 4. Wyłącznik według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że element sprężysty (6) jest zaopatrzony w pierwszy zespół pasków (14, 15, 16, 17) przechodzących od krawędzi bocznych ramion (11, 12) elementu sprężystego (6) w kształcie U, w stronę końców elementów stykowych, pierwszego i drugiego, przy czym swobodne końce pasków (14, 15, 16, 17) wciskają elementy stykowe (1, 8) w przyporządkowane do nich wzdłużne wgłębienia (4, 7) pod naciskiem wstępnym.
5. 5. Wyłącznik według zastrz. 4, znamienny tym, że zewnętrzne końce (22, 23, 24, 25) pasków (14, 15, 16, 17) są zazębione z rowkami (18, 19, 20, 21) w elementach stykowych (1, 8).
6. 6. Wyłącznik według zastrz. 4, znamienny tym, że swobodne końce ramion (11, 12) elementu sprężystego (6) wystają poza paski (14, 15, 16, 17), dla wstępnego naprężania dodatkowych elementów stykowych (28, 29) w kierunku ku sobie nawzajem.

   PL 199 776 B1
7. 7. Wyłącznik według. zastrz. 6, znamienny tym, ż e dodatkowe elementy stykowe (28, 29) są umieszczone w przyporządkowanych do nich wzdłużnych wgłębieniach w ścianach bocznych oprawy (2), zaś element sprężysty (6) jest zaopatrzony na rozszerzonych końcach zewnętrznych w dodatkowe paski (30, 31) przechodzące od krawędzi bocznych ramion elementu sprężystego (6) stronę końców dodatkowych elementów stykowych (28, 29), przy czym swobodne końce ich pasków wstępnie dociskają dodatkowe elementy stykowe (28, 29) jedne do drugich.
8. 8. Wyłącznik według zastrz. 7, znamienny tym, że w dodatkowych elementach stykowych (28, 29) wykonane są wgłębienia do pomieszczenia swobodnych końców ich przyporządkowanych pasków.
9. 9. Wyłącznik według zastrz. 6, znamienny tym, że trzeci i czwarty dodatkowy element stykowy (28, 29) spośród dodatkowych elementów stykowych (28, 29) są nożami stykowymi, są zaopatrzone we wgłębienia (32, 33) do pomieszczenia dodatkowych pasków (30, 31) na końcach ich rozszerzonych ramion (11, 12), i spoczywają na powierzchniach wsporczych (34, 35) na przodzie (36, 37) korpusu oprawy (2).
10. 10. Wyłącznik według zastrz. 6, znamienny tym, że trzeci i czwarty dodatkowy element stykowy (28, 29) mają wgłębienia w powierzchniach swobodnych końców zwróconych do siebie nawzajem, kiedy wyłącznik jest w położeniu zamknięcia, do pomieszczenia odpowiednich części stykowych styków stałych wyłącznika, tak że są one zaciśnięte.
11. 11. Wyłącznik według zastrz. 1, znamienny tym, że na tylnej powierzchni (43) oprawy (2) jest wytłoczony grzbiet (38).
12. 12. Wyłącznik według zastrz. 11, znamienny tym, że na jednym końcu grzbietu (38) znajduje się występ (39), i na drugim jego końcu znajduje się zatrzaskowy element mocujący (40), przy czym występ (39) i zatrzaskowy element mocujący (40) wystają poza powierzchnię grzbietu (38) zwróconą na zewnątrz od tylnej powierzchni (43) korpusu oprawy (2).
13. 13. Wyłącznik według zastrz. 11, znamienny tym, że na każdym z końców grzbietu (38) znajduje się zatrzaskowy element mocujący (40), przy czym każdy z zatrzaskowych elementów mocujących (40) wystaje poza powierzchnię grzbietu (38) zwróconą na zewnątrz od tylnej powierzchni (43) korpusu oprawy (2).
14. 14. Wyłącznik według zastrz. 1, znamienny tym, że oprawa (2) jest wykonana z tworzywa sztucznego, zaś powierzchnia boczna (26, 27) wgłębienia wzdłużnego (4) najbliższego tylnej powierzchni (43) korpusu oprawy (2) jest zaopatrzona w element nośny z materiału do rozprowadzania sił wytwarzanych przez przyporządkowany do niej element stykowy (1).
15. 15. Wyłącznik według zastrz. 14, znamienny tym, że materiałem jest metal.
16. 16. Wyłącznik według zastrz. 14, znamienny tym, że materiałem jest ceramika.
17. 17. Wyłącznik według zastrz. 1, znamienny tym, że do pomieszczenia środkowego odcinka co najmniej jednego zespołu styków ruchomych, suwak napędzający (41) jest zaopatrzony w co najmniej jeden otwór (42) i powierzchnia ściany otworu (42), zwrócona w stronę tylnej powierzchni (43) korpusu oprawy (2) zespołu styków rozszerza się o rozszerzenie (44) w kierunku końców zespołu styków.
18. 18. Wyłącznik według zastrz. 17, znamienny tym, że ściana otworu (42), w stronę której zwrócona jest tylna powierzchnia (43) korpusu oprawy zespołu styków jest zaopatrzona w rowek (45) do pomieszczenia grzbietu (38) na tylnej powierzchni (43) korpusu oprawy (2) zespołu styków.
19. 19. Wyłącznik według zastrz. 18, znamienny tym, że na jednym końcu rowka (45) znajduje się występ, a na drugim końcu umieszczony jest zatrzaskowy element mocujący, przy czym występ i zatrzaskowy element mocujący są w stanie współdziałać z wzniesieniem na grzbiecie (38) znajdującym się na tylnej powierzchni (43) korpusu oprawy (2) zespołu styków.
20. 20. Wyłącznik według zastrz. 18, znamienny tym, że zatrzaskowy element mocujący znajduje się na każdym z końców rowka (45), przy czym każdy z zatrzaskowych elementów mocujących jest w stanie współdziałać z wzniesieniem na grzbiecie (38), znajdującym się na tylnej powierzchni (43) korpusu oprawy (2) zespołu styków.
21. 21. Wyłącznik według zastrz. 18, znamienny tym, że dno rowka (45) w ścianie otworu (42) jest zaopatrzone we wzniesienie pozycjonujące (46) do pozycjonowania korpusu oprawy (2) w połączeniu z grzbietem (38) oraz przyporządkowanym do niego występem (39) i/lub, jednym lub wię cej, zatrzaskowymi elementami mocującymi (40).
22. 22. Wyłącznik według zastrz. 18, znamienny tym, że głębokość rowka (45) otworu (42) jest większa od wysokości grzbietu (38) na tylnej powierzchni (43) korpusu oprawy (2).
23. 23. Wyłącznik według zastrz. 18, znamienny tym, że rowek (45) jest szerszy niż grzbiet (38) na tylnej powierzchni (43) korpusu oprawy (2) zespołu styków.