ПЕРЕКИДНОЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ДЛЯ МНОЖЕСТВА ПОЗИЦИЙ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ
REVERSIBLE SWITCH FOR MULTIPLE SWITCHING POSITIONS

Изобретение относится к перекидному переключателю для множества позиций переключения в соответствии с ограничительной частью независимого пункта 1. Соответствующий родовому понятию перекидной выключатель содержит корпус, перекидной рычаг, удерживаемый на корпусе и имеющий ось поворота, переключающий цилиндр, удерживаемый на корпусе и имеющий ось вращения, и фиксирующий механизм для фиксации перекидного рычага по меньшей мере одной позиции переключения, причем ось поворота перекидного рычага лежит в области верхней части корпуса и является отличной от оси вращения переключающего цилиндра, причем первый сегмент зубчатого колеса соединен с перекидным рычагом и второй сегмент зубчатого колеса соединен с переключающим цилиндром, причем перекидной рычаг и переключающий цилиндр находятся между собой в зацеплении посредством первого и второго сегментов зубчатого колеса, и причем перекидной выключатель содержит крепежные элементы для крепления перекидного выключателя на распределительном щите.
Перекидной выключатель соответствующего родовому понятию типа известен, например, из DE 102008057248 В4.
Чтобы показать пользователю перекидного переключателя позицию переключения перекидного переключателя или состояние переключения отдельных коммутирующих элементов, которые приводят в действие с помощью переключающего цилиндра, часто используют дополнительные контрольные инструменты или панели индикации. Эти устройства зачастую могут быть не расположены в непосредственной близости от перекидного переключателя, что часто затрудняет пользователю считывание позиции переключения или состояния коммутирующих элементов. К тому же использование дополнительных устройств индикации приводит к увеличению требуемой площади и подчас обуславливает существенные дополнительные расходы.
Таким образом, задача изобретения заключается в обеспечении недорого и экономящего пространство решения для индикации позиции переключения или состояния переключения.
Поставленная задача решена с помощью перекидного переключателя в соответствии с признаками независимого пункта 1. В соответствии с этим применительно к соответствующему родовому признаку перекидной переключатель содержит соответствующее изобретению решение, согласно которому внутри корпуса расположены светоизлучающие элементы, которые служат для излучения светового сигнала с целью индикации позиции переключения или прочей информации, причем по меньшей мере один элемент перекидного переключателя, который видим пользователю перекидного переключателя, если перекидной переключатель установлен на распределительном щите, выполнен прозрачным, так что световой сигнал может быть излучен наружу через прозрачный элемент.
Соответствующее изобретению решение имеет то преимущество, что нет необходимости в дополнительных устройствах индикации для выдачи пользователю перекидного переключателя полной информации, в частности, о состоянии переключения подключенных коммутирующих элементов перекидного переключателя. Желаемая информация может быть считана непосредственно с перекидного переключателя, что существенно облегчает эксплуатацию устройства. За счет того, что светоизлучающие элементы расположены внутри корпуса, они эффективно защищены от повреждения. Свет выводят через по меньшей мере один прозрачный элемент перекидного переключателя. Для этого можно использовать и без того необходимую конструктивную часть перекидного переключателя. Таким образом, никаких дополнительных частей не требуется.
Предпочтительные формы исполнения изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.
Перекидной переключатель выполняет предпочтительно по меньшей мере одну функцию переключения для подключения тока и/или напряжения. Функция переключения может заключаться как в замыкании или размыкании цепи тока, так и в закорачивании накоротко цепи тока для выдачи импульса для управления следующей за ней функции переключения.
Перекидной переключатель содержит по меньшей мере один коммутирующий элемент, приводимый в действие переключающим цилиндром. Коммутирующий элемент предпочтительно является микропереключателем. Один или большее количество микропереключателей предпочтительно дополнительно прикреплены на расположенной параллельно переключающему цилиндру боковой стенке корпуса. Переключающий цилиндр предпочтительно содержит множество кулачковых дисков для приведения в действие коммутирующих элементов.
Далее, перекидной переключатель содержит предпочтительно присоединительные контакты для подключения коммутирующих элементов, а также светоизлучающих элементов.
Фиксирующий механизм перекидного переключателя может быть выполнен с возможностью фиксации перекидного рычага во множестве или в каждой из возможных позиций переключения или с возможностью его возвращения в нейтральную позицию переключения после его срабатывания.
Излучение световых сигналов производят предпочтительно для индикации позиции переключения, в частности для индикации состояния переключения коммутирующих элементов, и/или для индикации действия состояния переключения в активной цепи, и/или для индикации прочей информации, и/или для освещения перекидного переключателя в ночное время.
Особо предпочтительный вариант исполнения изобретения предусматривает, что все функциональные элементы перекидного переключателя за исключением перекидного рычага расположены в корпусе, причем корпус отвечает требованиям класса защиты IP40. В результате этого перекидной переключатель является особенно прочным. Расположенные внутри корпуса конструктивные элементы перекидного переключателя, в частности светоизлучающие элементы, при этой форме исполнения эффективно защищены от внешнего воздействия, в частности от повреждения.
Предпочтительно перекидной переключатель отвечает требованиям класса защиты IP20/40. Сам корпус пользователю перекидного переключателя не виден. Он находится в смонтированном состоянии перекидного переключателя ниже распределительного щита. Только перекидной рычаг и контакты предпочтительно расположены на клеммных колодках, которые, в прочем, не относят к функциональным элементам перекидного переключателя, обеспечивающими связь между внутренним пространством корпуса и окружающей средой. Корпус состоит предпочтительно из пластмассы, так что перекидной переключатель можно эксплуатировать без заземления.
В соответствии со следующим предпочтительным вариантом исполнения изобретения предусмотрено, что прозрачный элемент представляет собой подшипник, в котором установлена ось качания перекидного переключателя. В результате этого отпадает необходимость в дополнительных конструктивных элементах для вывода световых сигналов наружу. Световые сигналы могут быть особо хорошо считаны в случае, если подшипник содержит видимый пользователем, кольцеобразный верхний край. Кольцеобразный край окружает перекидной рычаг в области подшипника. За счет этого достигается особо хорошее считывание световых сигналов при функционировании перекидного переключателя.
Далее, подшипник предпочтительно представляет собой втулку подшипника, выполненную в виде отдельного конструктивного элемента и вставленную в корпус в области верхней стороны корпуса. Такого рода втулка подшипника может быть легко и рентабельно изготовлена и упрощает монтаж перекидного переключателя. Далее, подшипник вставлен предпочтительно в имеющий форму полого цилиндра крепежный выступ корпуса. Подшипник также предпочтительно выполнен из пластмассы, так что отсутствует необходимость в заземлении перекидного переключателя.
Далее, предпочтительно ниже кольцеобразного верхнего края предусмотрено уплотнение. За счет этого предотвращается проникновение влаги в корпус перекидного переключателя. Уплотнение вставлено предпочтительно в окружный паз подшипника. Оно уплотняет ось поворота перекидного рычага относительно подшипника.
В следующем предпочтительном варианте исполнения изобретения прозрачный элемент представляет собой ось поворота перекидного рычага. Также в этом варианте исполнения нет необходимости в дополнительных конструктивных элементах для передачи световых сигналов наружу. Дальнейшее улучшение считываемости световых сигналов достигается, если подшипник перекидного рычага и ось поворота перекидного рычага выполнены в качестве прозрачных элементов. Само собой разумеется, ось поворота перекидного рычага может быть использована для дальнейшей передачи световых сигналов только в том случае, если она является по меньшей мере частично видимой для пользователя. Для этого она выполнена предпочтительно в форме сферы.
Ось поворота и подшипник перекидного рычага предпочтительно обеспечивают избирательное проведение светового сигнала наружу.
В следующем особо предпочтительном варианте исполнения изобретения предусмотрено, что светоизлучающие элементы расположены на несущей плате. В результате этого возможно несложное и точное позиционирование светоизлучающих элементов в корпусе перекидного переключателя. В случае святящихся элементов речь идет предпочтительно о светодиодах. Последние могут быть размещены в корпусе и по мере необходимости на несущей плате определенным, экономящим пространство образом.
Особо предпочтительно светоизлучающие элементы расположены на несущей плате в форме кольца. За счет этого она может быть расположена относительно близко к подшипнику перекидного рычага и тем самым относительно близко к верхней стороне корпуса, за счет чего также и расположенные на несущей плате светоизлучающие элементы могут быть позиционированы относительно близко к верхней стороне корпуса. В результате этого обеспечивается особо хорошее распознавание или считывание световых сигналов, излученных светоизлучающими элементами. Предпочтительно несущая плата расположена непосредственно под кольцеобразным верхним краем подшипника. Далее, несущая плата размещена в корпусе с возможностью ее замены. В результате этого обеспечивается возможность ее простой заменены в зависимости от требований клиента.
Особо простой монтаж перекидного переключателя достигается в случае, если несущая плата установлена в посадочном месте подшипника, выполненном предпочтительно в виде втулки подшипника.
В следующем особо предпочтительном варианте исполнения изобретения предусмотрено, что прозрачный элемент выполнен из поликарбоната и содержит пигментацию, так что происходит равномерное излучение светового сигнала через прозрачный элемент.
В следующем особо предпочтительном варианте исполнения изобретения предусмотрено, что светоизлучающие элементы выполнены с резервированием и/или подсоединены с резервированием. За счет этого обеспечена особо высокая защита от отказов светящихся элементов.
В следующем особо предпочтительном варианте исполнения изобретения светоизлучающие элементы могут быть выполнены затененными. За счет этого световые сигналы могут быть согласованы с яркостью окружающей среды. К тому же за счет этого достигается большее многообразие возможных световых сигналов.
В следующем особо предпочтительном варианте исполнения изобретения предусмотрена возможность настраивания цвета и/или позиции - если несколько светоизлучающих элементов расположены в различных позициях и различные позиции являются видимыми для пользователя - и/или интенсивности и/или частоты светового сигнала в зависимости от информации, которая должна быть выведена на индикацию. Тем самым возможна регулировка подлежащих выдаче световых сигналов в зависимости от желания или требований пользователя.
В следующем особо предпочтительном варианте исполнения изобретения предусмотрено, что корпус состоит из двух половинчатых оболочек, в которые встроены все подшипники и посадочные места, необходимые для монтажа функциональных элементов перекидного выключателя. В результате этого обеспечивается особая простота монтажа перекидного переключателя в соответствии с изобретением.
К посадочным местам относят, в частности, посадочное место для подшипника перекидного рычага, который выполнен предпочтительно в виде втулки подшипника. Половинчатые оболочки предпочтительно содержат соответствующие отверстия для приема винтов, с помощью которых свинчивают корпус. Предпочтительно отверстия могут быть закрыты заглушками из пластмассы. В результате этого возможна эксплуатация перекидного переключателя без заземления. Предпочтительно заглушки обеспечивают, с одной стороны, защиту винтов, с помощью которых свинчивают корпус, в частности, от прикосновения, и одновременно служат для крепления крепежных элементов, которые необходимы для монтажа перекидного переключателя на распределительном щите. Например, на заглушках могут быть укреплены пружинные зажимы, которые подпирают перекидной переключатель относительно нижней стороны распределительного щита.
Далее, обе половинчатые оболочки корпуса предпочтительно уплотнены относительно друг друга с помощью уплотнения. Уплотнение предпочтительно устанавливают в паз по меньшей мере одной из двух половинчатых оболочек.
В следующем особо предпочтительном варианте исполнения изобретения предусмотрено, что контакты для подключения коммутирующих элементов и при необходимости светоизлучающих элементов расположены на нижней части корпуса. За счет этого облегчается присоединение соответствующего изобретению перекидного переключателя.
В следующем особо предпочтительном варианте исполнения изобретения переключающий цилиндр установлен в корпусе с обеих сторон с возможностью вращения с помощью подшипника, причем одна из двух половинчатых оболочек корпуса содержит отверстие для приема вкладыша, который является видимым снаружи и в котором зафиксирован и закрыт первый подшипник для защиты расположенных в корпусе функциональных элементов переключателя от попадания влаги и, следовательно, для выполнения требования класса защиты IP40. В этом варианте исполнения монтаж переключателя упрощается. Предпочтительно также вкладыш выполнен из пластмассы и предпочтительно дополнительно выполнен красным. За счет красного цвета технический специалист незамедлительно понимает, как правильно должен быть расположен перекидной переключатель при монтаже. Далее предпочтительно на видимой снаружи поверхности вкладыша в центральной части расположен немецкий изобразительный товарный знак №480981 фирмы "Schaltbau AG". Далее, вкладыш находится предпочтительно на расстоянии по меньшей мере 25% общей ширины или общей высоты корпуса от наружного края первой половинчатой оболочки корпуса. За счет этого обеспечивается возможность особо простого и надежного монтажа перекидного переключателя. Далее, второй подшипник переключающего цилиндра удерживается внутри другой из двух половинчатых оболочек, не виден снаружи и позиционирован таким образом, что переключающий цилиндр проходит параллельно боковым стенкам корпуса.
В следующем особо предпочтительном варианте исполнения изобретения предусмотрено, что половинчатые оболочки корпуса содержат посадочные места для приема несущих пластин для коммутирующих элементов перекидного переключателя, причем посадочные места сужаются в направлении наружных стенок половинчатых оболочек. За счет этого облегчается монтаж несущих плат для коммутирующих элементов.
В следующем особо предпочтительном варианте исполнения изобретения предусмотрено, что угол переключения или отклонение перекидного рычага ограничивают с помощью блокировочных штифтов, которые могут быть вставлены в пластиковую втулку одной из двух половинчатых оболочек. Блокировочные штифты предпочтительно взаимодействуют с сегментом зубчатого колеса перекидного рычага. Далее, блокировочные штифты достигают контропоры через предусмотренные во второй половинчатой оболочке пластмассовые кольца и за счет этого механически стабилизируются.
В другом особо предпочтительном варианте исполнения изобретения предусмотренная для фиксирующего механизма пружина сжатия защищена от смещения с помощью выступа, расположенного на одной из двух половинчатых оболочек.
В следующем особо предпочтительном варианте исполнения изобретения передаточное соотношение между отклонением перекидного рычага и вращением переключающего цилиндра можно регулировать с помощью расстояния между первым или вторым сегментом зубчатого колеса и осью поворота перекидного колеса или осью вращения переключающего цилиндра.
Далее, предпочтительно на наружной стороне одной из двух половинчатых оболочек корпуса расположен немецкий изобразительный товарный знак №2050523.
Для монтажа перекидного переключателя на распределительной доске крепежный выступ корпуса вводят с задней стороны распределительного щита в специально предусмотренное для этого отверстие и с помощью монтируемого с передней стороны крепежного кольца, предпочтительно с байонетным замком, опираемым на переднюю сторону распределительного щита. Для опирания корпуса на заднюю сторону распределительного щита можно использовать различные решения.
Монтаж без использования инструмента может быть проведен, например, с помощью специальных пружинных зажимов. Для этого на каждой стороне перекидного переключателя крепят по одному поворотному пружинному зажиму, а именно предпочтительно на предусмотренных для этого на корпуса цилиндрических посадочных элементах или на упомянутых выше заглушках. Пружинные зажимы содержат соответственно пружинный элемент, который прикладывает усилие пружины к задней стенке распределительного щита, если пружинные зажимы откинуты вниз на соответствующую сторону корпуса. При этом пружинный зажим стопорится в соответствующем утолщении корпуса и за счет этого фиксируется.
Соответствующего более стабильного крепления достигают, если перекидной переключатель оснащен на верхней стороне корпуса специальной резьбовой крепежной насадкой, которая содержит соответственно по обе стороны корпуса нажимную пластину, которая может выдвигаться с помощью винта. За счет зажимания соответствующих винтов обе нажимных пластины прижимаются к нижней стороне распределительного щита, так что перекидной переключатель оказывается прикреплен к распределительному щиту и эффективно защищен от проворачивания.
Варианты исполнения изобретения поясняются ниже более подробно со ссылкой на чертежи, на которых:
Фиг. 1 показывает перспективный вид перекидного переключателя в соответствии с изобретением, имеющего пружинные зажимы для крепления перекидного переключателя на распределительном щите;
Фиг. 2 показывает схематическое сечение перекидного переключателя в соответствии с изобретением по фиг. 1 - функциональное изображение;
Фиг. 3 показывает половинчатую оболочку корпуса перекидного переключателя в соответствии с изобретением по фиг. 1 и 2 - вид изнутри;
Фиг. 4 показывает другую половинчатую оболочку корпуса перекидного переключателя в соответствии с изобретением по фиг. 1 и 2 - вид изнутри;
Фиг. 5 показывает половинчатую оболочку корпуса по фиг. 4 - вид снаружи;
Фиг. 6 показывает половинчатую оболочку корпуса по фиг. 3 - вид снаружи;
Фиг. 7 показывает подшипник перекидного рычага перекидного переключателя в соответствии с изобретением по фиг. 1 и 2;
Фиг. 8 показывает перспективный вид перекидного переключателя в соответствии с изобретением, имеющего резьбовую крепежную насадку для крепления перекидного переключателя на распределительном щите;
Фиг. 9 показывает в деталях резьбовую крепежную насадку перекидного переключателя по фиг. 8.
Применительно ко всему последующему описанию одинаковые части обозначены одинаковыми ссылочными обозначения. Если на чертеже содержатся ссылочные обозначения, которые не рассмотрены более подробно в соответствующем описании фигуры, то ссылка на их пояснение дается в предшествующем или последующем описании фигуры.
Фиг. 1 показывает перспективное изображение перекидного переключателя в соответствии с изобретением, содержащего корпус 1 переключателя, перекидной рычаг 2, прозрачный подсвечиваемый подшипник 3 перекидного рычага и прозрачную подсвечиваемую и сферическую осью 4 вращения перекидного рычага. Корпус 1 перекидного рычага состоит из двух половинчатых оболочек 6 и 7. На верхней стороне корпуса он содержит крепежный выступ 8, который может быть вставлен с задней стороны в соответствующее отверстие распределительного щита. Крепежный выступ 8 имеет форму полого цилиндра и принимает подшипник 3 перекидного рычага 2. Для крепления перекидного переключателя на не изображенной распределительной доске служат пружинные зажимы 31, а также крепежное кольцо 32 с байонетным замком. Оно монтируются с передней стороны распределительного щита на крепежном выступе и посредством этого удерживает перекидной переключатель относительно передней стороны распределительного щита. На обеих сторонах перекидного переключателя соответственно закреплен пружинный зажим 31, а именно на предусмотренных для этого заглушках 9, функция которых пояснена ниже. Пружинные зажимы 31 содержат соответственно пружинный элемент 33, который прикладывает силу действия пружины в направлении задней стенки распределительного щита, если пружинные зажимы откинуты вниз на соответствующие стороны корпуса. При этом пружинные зажимы защелкиваются в соответствующих утолщениях корпуса и за счет этого фиксируются.
Фиг. 2 схематически показывает изображение внутренней конструкции перекидного переключателя. Видна ось 35 перекидного рычага в области верхней стороны корпуса и расположенный под ней внутри корпуса переключающий цилиндр 30, который служит для приведения в действие нескольких коммутирующих элементов (микропереключателей) 41. Последние укреплены по обеим сторонам корпуса на соответствующих несущих платах 29. Перекидной рычаг 2 и переключающий цилиндр 30 находятся в зацеплении друг с другом посредством двух сегментов 34, 37 зубчатых колес, так что движение перекидного рычага преобразуется в движение переключающего цилиндра. При этом сегмент 34 зубчатого колеса соединен с переключающим цилиндром, а сегмент 37 зубчатого колеса, напротив, соединен с перекидным рычагом. Далее, виден изображенный лишь схематически фиксирующий механизм 42 перекидного переключателя для фиксации перекидного рычага в предусмотренных позициях переключения, а также пружина 43 фиксирующего механизма. Изображены также укрепленные на несущих платах 29 в форме клеммных колодок контакты 5 на нижней стороне корпуса.
Фиг. 3 показывает половинчатую оболочку 7 изнутри. Она содержит встроенные пластмассовые втулки 11 для приема запорных штифтов, которые при необходимости ограничивают отклонение перекидного рычага. Для фиксации натяжной пружины служит изображенный слева выступ 12. Далее, показаны посадочные места 13 для несущих плат 29 коммутирующих элементов. Посадочные места 13 сужаются в направлении лежащей в плоскости чертежа наружной стенки половинчатой оболочки.
Фиг. 4 показывает вид изнутри половинчатой оболочки 6 с интегрированными в половинчатую оболочку пластмассовыми контропорами 14 для удержания названных выше стопорных штифтов после осуществленного монтажа корпуса. Вкладыш 15 подшипника для одного из двух подшипников переключающего цилиндра вставлен в предусмотренное для этого отверстие 18 вкладыша подшипника. На крепежном выступе 8 видно отверстие 28 для оси перекидного рычага. Фиг. 4 показывает также, что на краю половинчатой оболочки выполнен паз для уплотнения 17, с помощью которого обе половинчатые оболочки взаимно защищены от проникновения влаги.
Фиг. 5 показывает половинчатую оболочку 6 снаружи. Обозначена расположенная на стороне основания выемка 19 корпуса, на скосах которой расположены клеммные колодки 5. Далее, чертеж показывает отверстия 20 для винтов, с помощью которых свинчен корпус. Изображена также область 40, в которой по возможности должно быть расположено отверстие 18 для вкладыша переключающего цилиндра.
Фиг. 6 показывает наружный вид половинчатой оболочки 7. На этом изображении показанные на фиг. 5 отверстия закрыты заглушками 9. Как уже упоминалось, заглушки служат для крепления пружинных зажимов 31. Далее, показано, что на наружной стороне половинчатой оболочки 7 расположен имеющий изображение и текст товарный знак 21 "Schaltbau".
Фиг. 7 детально показывает уже изображенный на фиг. 1 подшипник 3 перекидного рычага 2. Подшипник выполнен в качестве отдельной втулки подшипника. Единственный непосредственно видимый в готовом смонтированном состоянии кольцеобразный верхний край подшипника оснащен на изображении ссылочным обозначением 24. Непосредственно ниже кольцеобразного края 24 предусмотрен паз для вкладывания уплотнительного кольца, с помощью которого осуществляют уплотнение корпуса для защиты от попадания влаги. На нижнем конце втулки подшипника сформировано посадочное место 23 для несущей платы 26. На несущей плате 26 расположены предусмотренные в соответствии с изобретением светоизлучающие элементы 27 в виде светодиодов, расположенных в форме кольца.
Фиг. 8 показывает следующий пример исполнения перекидного переключателя в соответствии с изобретением, который в целом совпадает с примером исполнения по фиг. 1-7. В отличие от первого примера исполнения перекидной переключатель оснащен на верхней стороне корпуса специальной резьбовой крепежной насадкой 38. Она содержит с обеих сторон корпуса соответственно нажимную пластину 39, которая может быть выдвинута с помощью винта. За счет затяжки соответствующих винтов обе прижимные пластины 39 прижимаются к нижней стороне (не изображенной) распределительного щита, так что перекидной переключатель оказывается закреплен на распределительном щите и надежно защищен от проворачивания.
Фиг. 9 показывает детальное изображение резьбовой крепежной насадки 38.