Переключатель

Полезная модель относится к переключателям, которые используются в промышленности и замыкают и размыкают цепи управления или переключают состояния  цепи между различными режимами.
Известна схема со светоизлучающими диодами, содержащая: первую подсхему, содержащую первый светоизлучающий диод, при этом первая подсхема соединена с клеммами, и вторую подсхему, содержащую второй светоизлучающий диод, при этом вторая подсхема соединена с клеммами, первая и вторая подсхемы являются параллельными подсхемами, и при этом вторая подсхема дополнительно содержит переключатель для включения в проводящем состоянии второго светоизлучающего диода и выключения первого светоизлучающего диода, и для выключения в непроводящем состоянии второго светоизлучающего диода и включения первого светоизлучающего диода (патент RU 2420043, МПК H05B 33/08, 2011 г.).
Недостатком известной схемы является ее конструктивная сложность за счет наличия нескольких подсистем, содержащих светодиоды с двумя переключателями, коммутирующими эти светодиоды.
Известен переключатель кнопочный со световой индикацией, содержащий кнопку-клавишу и механизм коммутации, при этом кнопка-клавиша снабжена двумя светофильтрами, между которыми установлена пленка с нанесенной на нее информацией, перегородкой для разделения световых полей и фиксатором кнопки-клавиши на механизме коммутации, а механизм коммутации содержит шток, соединенный с одного конца с кнопкой-клавишей и подпружиненный с другого конца пружиной, и снабжен фиксатором кнопки-клавиши в нажатом положении, двумя светодиодными модулями разного цвета свечения, каждый из которых выполнен на основе монохромной светодиодной линейки, содержащей три последовательно соединенных источника излучения, по меньшей мере, двумя микропереключателями и прижимом, расположенным между пружиной штока и микропереключателями (патент RU 67771, МПК H01H 21/00, 2013 г.).
Недостатком известного переключателя является его конструктивная сложность за счет наличия большого количества деталей конструкции.
Известен переключатель, содержащий ручку управления, выполненную с возможностью управления ею пользователем; переключающую часть, выполненную с возможностью управления подачей питания на нагрузку в ответ на смещение ручки управления; источник света для индикации, который отображает рабочее состояние нагрузки; основной корпус переключателя, в котором расположены переключающая часть и источник света для индикации, в котором ручка управления шарнирно закреплена с возможностью поворота на основном корпусе переключателя со стороны источника света для индикации, при этом выходной свет источника света для индикации выходит со стороны управляющей части ручки управления, которая (сторона) удалена от источника света для индикации. При этом основной корпус переключателя может иметь второй светопроводящий элемент, который направляет выходной свет источника света для индикации к первому светопроводящему элементу, а первый светопроводящий элемент имеет первую входную часть, через которую входит выходной свет первого источника света для индикации, первую отражающую часть, которая изменяет направление выходного света, введенного через первую входную часть, на направление к управляющей части, первую светопроводящую часть, которая направляет выходной свет, отраженный первой отражающей частью, в сторону управляющей части,   и первую выходную часть, через которую выходит выходной свет, направленный первой светопроводящей частью (патент RU2597249, МПК H01H 31/00, 2016 г.).
Недостатком известного переключателя является его конструктивная сложность.
Таким образом, перед авторами стояла задача разработать переключатель со световой индикацией упрощенной конструкции.
Поставленная задача решена в переключателе, содержащем переключающую часть, выполненную с возможностью управления подачей питания на нагрузку, светодиод, используемый в качестве источника света для индикации отображения рабочего состояния нагрузки, светораспределительный элемент, выполненный из прозрачного материала, и корпус, в котором переключающая часть выполнена в виде галетного переключателя с закрепленной на его поворотной оси с помощью установочного кольца турелью в виде круга, выполненной из непрозрачного материала, а светораспределительный элемент выполнен из оптических стекол с разным коэффициентом пропускания светового излучения в виде двух кругов, вставленных в отверстия, вырезанные в турели, каждый из которых расположен радиально на одинаковом расстоянии от центра турели, при этом на внешнюю поверхность каждого из двух стекол нанесен апконверсионный люминофор, а лазерный светодиод или лазерный модуль закреплен так, чтобы его оптическая ось при переключении галетного переключателя была расположена на расстоянии, равном расстоянию от центра турели до центра  одного из кругов, выполненных из оптического стекла.
В настоящее время из патентной и научно-технической литературы не известна конструкция переключателя, в котором переключающая часть выполнена в виде галетного переключателя с закрепленной на его поворотной оси турелью, на поверхности которой вырезаны два круга, в которые вставлены оптические стекла с разным коэффициентом пропускания светового излучения, а на поверхность каждого из двух стекол нанесен апконверсионный люминофор, с лазерным светодиодом или лазерным модулем, закрепленным так, чтобы его оптическая ось при переключении галетного переключателя была расположена на расстоянии, равном расстоянию от центра турели до центра  одного из кругов, выполненных из оптического стекла.
2
6,8
0,2
6
26
На фиг.1 показаны спектры апконверсии нанолюминофора состава SrYYbErSiOдля разных коэффициентов пропускания стекол: 1 – 0.09 ÷ 0.34; 2 - 0.45 ÷ 0.80.
На фиг. 2 изображено схематическое изображение предлагаемого переключателя.
На фиг.3 изображена функциональная схема устройства со световой индикацией для замыкания и размыкания цепи нагрузки, где 4 – лазерный светодиод или лазерный модуль; 11 – блок питания лазерного диода или лазерного модуля.
2
6,8
0,2
6
26
На фиг.2 изображен предлагаемый переключатель, содержащий корпус (9), в который помещена плате (8), которая крепится в корпусе четырьмя стойками. На плате закреплен гайкой (2) галетный переключатель (1) с жесткозакрепленной установочным кольцом (7) на его поворотной оси турелью (3) с двумя отверстиями в виде круга (диаметром 10–15 мм), каждый из которых расположен радиально на одинаковом расстоянии от центра турели, со вставленными в них стеклами (5) и (6), внешняя поверхность которых покрыта апконверсионным люминофором, например нанолюминофором состава SrYYbErSiO(патент RU 2626020), лазерный диод (4) или лазерный модуль закреплен на плате в держателе с гайкой. Причем оптическая ось диода или лазерного модуля проходит через центр одного из  стекол в случае  поворота турели в зависимости от положения галетного выключателя в режиме «включен» или «выключен». В крышке (10) корпуса имеются отверстия для поворотной оси галетного выключателя и турели и для визуализации цвета люминофора (12). Крышка соединяется с корпусом четырьмя винтами. На фиг. 2 (вид сверху) крышка корпуса снята, нижняя часть галетного переключателя и лазерного диода, находящиеся под платой, не изображены.
Работа переключателя предлагаемой конструкции основа на использовании галетного переключателя, на оси которого закреплена турель из непрозрачного материала со вставленными в неё двумя стеклами с разными коэффициентами пропускания (0.09 – 0.34 и 0.45 – 0.80) и нанесенным на них апконверсионным люминофором (патент RU 2626020), который высвечивается зеленым светом при возбуждении его излучением с длиной волны 980 нм от лазерного диода или лазерного модуля, прошедшим через стекло с коэффициентом пропускания 0.09–0.34  (фиг. 1, кривая 1) или красным светом при возбуждении люминофора излучением с длиной волны 980 нм от лазерного диода или лазерного модуля, прошедшим через стекло с коэффициентом пропускания 0.45–0.80 (фиг.1, кривая 2) при коммутации цепи нагрузки в результате  поворота оси переключателя. Люминофор нанесен на поверхность стекол со стороны противоположной падению излучения от диода (или лазерного модуля), то есть с внешней стороны стекол.  Переключатель работает следующим образом (фиг. 3). При повороте оси переключателя с турелью в положение 1 включается полезная нагрузка, центр круга со стеклом 5 (фиг.2), имеющим  коэффициент пропускания 0.09–0.34, фиксируется на оптической оси лазерного диода или лазерного модуля (фиг.3), при этом апконверсионный люминофор, нанесенный на его внешнюю поверхность при возбуждении его излучением с длиной волны 980 нм от лазерного диода или лазерного модуля высвечивается зеленым светом. При повороте оси переключателя в положение 2 (фиг.3) происходит выключение питания полезной нагрузки, центр круга со стеклом 6 (фиг.2), имеющим  коэффициент пропускания 0.45–0.80, фиксируется на оптической оси лазерного диода или лазерного модуля (фиг.3), при этом апконверсионный люминофор, нанесенный на его внешнюю поверхность при возбуждении его излучением с длиной волны 980 нм от лазерного диода или лазерного модуля  высвечивается красным светом. Поворот оси переключателя в положение 3 выключает лазерный диод или лазерный модуль.
Таким образом, предлагается переключатель с подсветкой, который может быть использован в промышленности при замыкании или размыкании цепи управления или переключения состояний цепи между различными режимами упрощенной конструкции.