УНИВЕРСАЛЬНАЯ МОДУЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
UNIVERSAL MODULAR STRUCTURES OF SWITCHES

Заявляемое изобретение относится к электротехнике (низковольтному промышленному электрооборудованию, щитовому электрооборудованию), а именно к универсальным модульным конструкциям выключателей (кнопок, переключателей), таких как выключатели модульные (КЕ), переключатели управления модульные (ПЕ), выключатели кнопочные модульные (КМЕ с индексом модернизации М), переключатели модульные (КПЕ), установочным диаметром 30 и 22 мм, предназначенных для распределения электрической энергии в цепях переменного и постоянного тока, для коммутации электрических цепей, для сигнализации и защиты этих цепей.
Известен Кнопочный выключатель (см. Патент на изобретение RU 2031467, МПК Н01Н 3/12, Опубл. 20.03.1995). Сущность изобретения: кнопочный выключатель, состоит из привода, корпуса, в основании которого выполнены отверстия, в центральном из которых размещена направляющая часть привода, совершающая продольное возвратно-поступательное перемещение между исходным и рабочим положениями, замыкатель и контакты, расположенные снаружи корпуса и проходящие внутрь корпуса через другие отверстия основания. Замыкатель выполнен в виде кольца или цилиндра из электропроводящего материала, размещенного на направляющей части привода, а контакты выполнены в виде пластинок из лентопружинного материала и их концы отогнуты внутрь центрального отверстия до соприкосновения с направляющей частью привода в исходном положении. Плунжерная конструкция выключателя позволяет полностью устранить дребезг контактов, так как они постоянно разделены изоляционной направляющей частью. Недостатком данного изобретения является отсутствие возможности проведения регламентного ремонта по смене контактного узла без замены целого изделия.
Известен Выключатель (Патент на изобретение RU 2152660, МПК Н01Н 13/28, Н01Н 1/20, опубл. 10.07.2000). Изобретение относится к области электротехники, а именно к низковольтным малогабаритным выключателям мгновенного действия с двойным разрывом электрической цепи. Технический результат от использования изобретения состоит в повышении коммутационной способности выключателя и достигается изменением конструкции подвижного управляющего элемента. Выключатель содержит корпус, подвижный управляющий элемент, расположенный в направляющих пазах корпуса, ограничивающих крайнее верхнее положение управляющего элемента, неподвижные контакты, оканчивающиеся плоскими штыревыми выводами, возвратную пружину, подвижную траверсу с контактами и переключающие пружины сжатия, соединяющие траверсу с управляющим элементом таким образом, что усилие данных пружин в исходном положении управляющего элемента обеспечивает прижатие контактов траверсы к нижней паре неподвижных контактов. При этом на поперечных гранях управляющего элемента имеются кулисные направляющие в виде ребер, расположенные под углом к направлению перемещения управляющего элемента и сопряженные с элементами траверсы.
Известен Кнопочный выключатель (Свидетельство на п.м. RU 25639, МПК Н01Н 13/02, опубл. 10.10.2002). Кнопочный выключатель, содержащий корпус, кнопку, связанную с нажимным элементом микропереключателя, элементы крепления, расположенные вдоль противоположных сторон нижнего основания корпуса и связанные с контактной системой микропереключателя, отличающийся тем, что корпус помещен в герметичный защитный кожух, выполненный из пластичного материала, причем покрытие над кнопкой образует заполненный пластичным материалом выступ, повторяющий форму кнопки.
Известен Скрытый установочный выключатель для скрытой проводки с опорным кольцом (Патент на изобретение RU 2531374, МПК H02G 3/12, опубл. 10.05.2012). Изобретение относится к установочному выключателю для закрытой проводки с приборным блоком и опорным кольцом. Скрытый установочный выключатель с приборной вставкой и опорным кольцом содержит приборную вставку, имеющую камеру под провод защитного заземления для образования контактного зажима провода защитного заземления. В камере может находиться контактная пружина, контактный зажим провода защитного заземления имеет пружинный разъединитель.
Известен Кнопочный выключатель (Свидетельство на п.м. RU 2317, МПК Н01Н 13/00, Опубл.: 16.06.1996). Кнопочный выключатель, содержащий трубчатый корпус, в дне которого закреплены контактные элементы, в корпусе установлены кнопка, контактная пластина, две пружины, одна из которых цилиндрическая, в стенке корпуса выполнены выступы, отличающийся тем, что в дне корпуса выполнено отверстие, через которое в трубчатый корпус введен цилиндрический ступенчатый шток с ограничителем обратного хода, на штоке установлены контактная пластина, цилиндрическая пружина, один конец которой упирается в контактную пластину, второй конец - в корпус кнопки, вторая пружина выполнена в виде усеченного конуса, один конец которой упирается в выступы корпуса, второй конец упирается в дно кнопки.
Известен Выключатель (Патент на изобретение RU 2182384, МПК Н01Н 15/00, Н01Н 1/24, Опубл. 10.05.2002). Изобретение относится к области электротехники. Выключатель содержит плиту основания, проволочные неподвижные контакты и сдвигаемый перпендикулярно относительно плиты основания управляющий элемент, на котором установлено коммутационное устройство. Одни концы проволочных контактов закреплены на плите основания, а другие концы заканчиваются контактной дугой. Коммутационное устройство образовано коммутационной панелью, которая в обоих положениях управляющего элемента электрически соединяет друг с другом прилегающие к ней при упругом предварительном напряжении контактные дуги проволочных контактов. Технический результат - миниатюризация выключателя с обеспечением малой потребности в площади для его размещения.
Известен Переключатель мгновенного действия (Патент на изобретение RU 2342726, МПК Н01Н 13/26, Опубл.: 27.12.2008). Изобретение относится к области электротехники, а именно: к электрическим выключателям и переключателям мгновенного действия, предназначенным к использованию в датчиках реле (сигнализаторах) для автоматизированных систем управления, защиты и сигнализации. Техническим результатом является обеспечение возможности раздельной регулировки дифференциального хода и дифференциального усилия (контактного нажатия). Переключатель мгновенного действия содержит изоляционное основание с клеммами. На клемме через кронштейн закреплена упругая пластина с контактами. На другой клемме закреплен контакт винта с контактом. В ножевых опорах кронштейна установлен приводной рычаг, связанный с цилиндрической пружиной. На упругой пластине через ножевые опоры установлен промежуточный рычаг с лепестком А, на котором закреплен другой конец цилиндрической пружины.
Недостатком перечисленных объектов является отсутствие возможности оперативно реализовать схематическое срабатывание электрических цепей на месте, изменив количество блоков контактов и порядок замыкания/размыкания цепи, а также проведения регламентного ремонта по смене блока контактов без замены целого изделия.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является Кнопочный выключатель (Свидетельство на п.м. РФ 31055, МПК Н01Н 13/00, Опубл. 10.07.2003), который состоит из корпуса с контактными элементами, причем корпус имеет трубчатую форму, контактные элементы закреплены в дне корпуса, в корпусе установлены кнопка, контактная пластина, две пружины, одна из которых цилиндрическая, в стенке корпуса выполнены выступы, в дне корпуса выполнено отверстие, через которое в трубчатый корпус введен цилиндрический ступенчатый шток с ограничителем обратного хода, на штоке установлены контактная пластина, цилиндрическая пружина, один конец которой упирается в контактную пластину, второй конец - в корпус кнопки, вторая пружина выполнена в виде усеченного конуса, один конец которой упирается в выступы корпуса, второй конец упирается в дно кнопки.
Недостатками известного устройства является отсутствие возможности оперативно реализовать схематическое срабатывание электрических цепей на месте, изменив количество блоков контактов и порядок замыкания/размыкания цепи, проведения регламентного ремонта по смене контактного узла без замены целого изделия, отсутствие унификации съемных контактных блоков между выключателями разного установочного диаметра.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является устранение данных недостатков.
Задача решается созданием модульной конструкции выключателя, состоящей из корпуса с контактными элементами, оснащенного устройством переключения, функционально связанным с монтажной колодкой, где предусмотрены пазы и выступы для присоединения съемного блока контактов, причем привод контактирует с траверсой в блоке(ах) контактов, оснащенным двумя пружинами и подвижным контактом, к которым крепятся провода с помощью винтов-клеммников, утопленными в корпусе блока контактов, имеющего пазы и выступы снизу для крепления аналогичного блока контактов. Монтажная часть привода имеет набор пазов и выступов, позволяющих однозначную ориентацию в каждое гнездо монтажной колодки, а при отсутствии свободных гнезд, к другому блоку контактов снизу. Крепление блока контактов осуществляется с помощью фиксатора. Съемные блоки контактов модульной конструкции выключателя, в том числе кнопок и переключателей, могут быть выполнены, подходящими под размеры выключателей и переключателей с установочным диаметром 30 и 22 мм. Винты-клеммники утоплены в контактный модуль.
Техническим результатом является оперативное схематическое срабатывание электрических цепей на месте, изменив количество блоков контактов и порядок замыкания/размыкания цепи, а также проведения регламентного ремонта по смене блоков контактов без замены целого изделия, расширение функционального исполнения выключателей
Заявляемое изобретение поясняется графическим материалом, где показана в разрезе универсальная модульная конструкция выключателя.
Универсальная модульная конструкция выключателя состоит из устройства переключения 2, функционально связанного с монтажной колодкой 1, и контактирующая с траверсой 10 и контактом подвижным 11, блок контактов 3 имеет необходимые выступы 4 для ориентации и фиксации в пазах монтажной колодки или пазах 5 другого блока контактов, упор с одной стороны и фиксатор 6 с другой, представляющий собой металлическую скобу, поджатую пружиной 7, при помощи фиксатора 6 на пружине 7, блок контактов 3 может быть легко установлен и демонтирован, контакты неподвижные 8 с винтами-клеммниками 9 утоплены в корпус блока контактов 3, который заварен крышкой, имеет пазы и выступы 4 снизу для крепления аналогичного блока контактов, что позволяет увеличить комбинацию коммутационных схем выключателя, при отсутствии технологического места в монтажной колодке, передача контактного действия происходит через нижнюю часть траверсы верхнего блока контактов на верхнюю часть траверсы нижнего блока контактов, соединение между блоками контактов аналогичны соединению блоков контактов и монтажной колодкой.
Основные элементы кнопок универсальной модульной конструкции выключателя:
- Монтажная колодка 1,
- Устройство переключения 2 - верхняя часть выключателя, на которую происходит воздействие оператора,
- Корпус выключателя, конструктивно совмещен с устройством переключения 2 и монтажной колодкой 1 (для кнопок установочным диаметром 30 мм), либо выполнен как отдельный элемент конструкции, внутри которого сверху находится устройство переключения, а снизу имеются одинаковые пазы и выступы, что позволяет использовать универсальный блок контактов 3 для кнопок 22 мм и 30 мм,
- Блок контактов 3; где основные элементы- пазы и выступы 4 для монтажа на монтажной колодке 1 или другом блоке контактов в пазы 5,
- Фиксатор 6 предназначен для крепления блока контактов 3 на монтажной колодке 1 или к другому блоку контактов,
- Пружина 7 замка-защелки позволяет демонтировать блок контактов 3 с помощью отвертки либо другим инструментом, способным отжать фиксатор 6. Также пружина 7 позволяет без особых усилий установить, зафиксировать блок контактов 3 на монтажную колодку 1 или другой блок контактов нажатием снизу,
- Контакты неподвижные 8 расположены в корпусе, в них вкручены винты - клеммники 9, которыми осуществляется крепление подключаемых проводов,
- Траверса 10 с двумя пружинами, на которой закреплен контакт подвижный 11, который замыкает или размыкает электрическую цепь при воздействии устройства переключения - на траверсу блока контактов.
Принцип работы заявляемой конструкции.
Блок контактов 3 крепится на монтажную колодку 1, так чтобы выступы 4 блока контактов совпали с пазами монтажной колодки 1, при нажатии снизу на блок контактов фиксатор 6 фиксируется на монтажной колодке 1. Монтажная колодка 1 в сборе с устройством переключения крепится в панели. С помощью винтов-клеммников 9 подключаются провода. Выключатель готов к работе.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
При физическом воздействии на устройство переключения 2, движение передается на траверсу 10. Подвижный контакт 11 замыкает или размыкает цепь, при этом коммутационное состояние блока контактов 3 меняется на противоположное. При необходимости изменить схему подключения, блок контактов демонтируется при помощи отведения фиксатора 6. После этого блок контактов 3 может быть заменен на другой блок контактов или переставлен в другое положение на монтажной колодке 1, либо добавлен к другому блоку контактов снизу, что позволяет быстро изменить схему подключения не меняя кнопку полностью и не снимая ее с панели, а также появляется возможность провести регламентный ремонт по смене блока контактов без замены целого изделия.
Все это позволяет расширить ассортимент выключателей (кнопок, переключателей), объединить и сделать унифицированными выключатели установочным диаметром 30 и 22 мм.
Предлагаемое устройство позволяет оперативно реализовать схематическое срабатывание электрических цепей на месте, изменив количество блоков контактов и порядок замыкания/размыкания цепи, а также проведения регламентного ремонта по смене блока контактов без замены целого изделия, расширение функционального исполнения выключателей.