ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ
SWITCH

Уровень техники
Изобретение относится к вращающимся переключателям, в частности к многополюсным переключателям, используемым при соединении и отсоединении панели солнечных батарей от системы. В варианте применения на основе постоянного тока они типично служат для того, чтобы последовательно соединять множество контактов, с тем чтобы достигать улучшенной переключающей способности.
Ставится цель разместить полюсы контакта переключателя максимально возможно далеко друг от друга, чтобы снизить риск зажигания дуги между ними. GB1159729 (Santon) показывает то, как контакты двух вертикально смежных частей размещаются под углом в 90 градусов друг к другу. В патенте вследствие круглой формы частей контактов стационарные контакты направлены непосредственно наружу, вследствие чего требуется дополнительное пространство между смежными переключателями.
EP0886292A1 (Valeo Electronique) раскрывает прямоугольный корпус переключателя, в котором контакты выходят из корпуса из прямой стороны корпуса. Таким образом, образуется угол между соединительной частью и контактной частью стационарного контакта, так что соединительная часть выступает перпендикулярно из наружной стенки корпуса, а контактная часть направлена практически по оси вращения переключателя. Проблема состоит в том, что зазор в асимметричной опоре переключателя 8-1 на фиг. 8A разрешает качание контактной части.
WO 2005069328A1 (ABB) показывает контактный модуль, имеющий два стационарных контакта на противоположных сторонах корпуса, и вращающийся контакт, собранный на бегунке, который поворачивается вокруг центральной точки между ними, посредством чего формируются два зазора между контактами. Прямоугольное отверстие формируется через бегунок, и контакт, который должен быть помещен в него, состоит из двух ножей и пружинного элемента, удерживающего ножи отдельно друг от друга, и включает в себя стопорящий элемент для того, чтобы не допускать продольного перемещения ножей.
EP2107581 A1 (Santon) раскрывает контактный модуль, который включает в себя один подвижный контакт и стационарные контакты, размещаемые практически в противоположных углах контактного модуля. Подвижные контакты перекрывающихся модулей размещаются под углом 90 градусов друг к другу, посредством чего стационарные контакты, с которыми соединяются соединительные винты, собраны в перекрывающихся модулях попеременно на различных сторонах корпуса, так что соединительные винты размещаются максимально возможно далеко друг от друга, чтобы уменьшать зажигание дуги между ними. Требуется закрывать свободные неукомплектованные пространства для стационарного контакта и соединительного винта изолирующей пробкой. За исключением основного корпуса контактные модули могут быть идентичными, но требуются правосторонние и левосторонние стационарные контакты, которые являются зеркальными отражениями друг друга. Ось переключателя формируется из модулей хвостовика по одному в расчете на каждый контактный модуль. Подвижный контакт формируется из двух спрессованных медных пластин и изоляционного картона, присоединенного между ними. Проблема состоит в том, что ось модуля хвостовика проходит через соединитель, уменьшая поперечное сечение проводящей области, в силу чего ось квадратного модуля хвостовика должна иметь небольшое поперечное сечение. Вследствие этого крутящий момент приводит к сильной сдвигающей силе для элемента оси. Зазор между элементом оси и следующим модулем хвостовика в сочетании с небольшим диаметром элемента оси приводит к неодновременной функции в переключателе, собранном с множеством контактных модулей. Вследствие изоляции с помощью картона монтаж стационарных контактов и подвижных контактов затруднен, поскольку стационарный контакт должен задвигаться сбоку в пространство между двумя картонными пластинками.
Сущность изобретения
Изобретение раскрывается в независимых пунктах формулы изобретения. Преимущественные варианты осуществления раскрываются в зависимых пунктах формулы изобретения.
Может быть предусмотрена модульная конструкция, в которой практически прямоугольный основной корпус содержит рельсовый зажим, и монтажный кронштейн принимает стационарные контакты, размещаемые в противоположных углах, аналогично промежуточным корпусам, размещенным стопкой на нем, при этом перекрывающиеся контактные модули являются зеркальными отражениями друг друга относительно местоположения стационарных контактов.
В каждом контактном модуле подвижный контакт на виде сверху представляет собой прямоугольный нож, содержащий контактную пружину, которая размещается в канавке элемента или бегунка, образующего ось переключателя. Нож имеет прямоугольное поперечное сечение за исключением продольного закругленного угла, принимающего стационарный контакт.
Вал переключателя формируется из конкретных для контактного модуля бегунков. Бегунок имеет канавку, открытую сверху для приема подвижного контакта. В переключателе, который полностью собран, перекрывающиеся бегунки установлены со сдвигом под углом в четверть оборота или в 90 градусов друг к другу, так что более короткие зубья верхнего бегунка установлены в канавке нижнего бегунка, прижимающего и поддерживающего на месте подвижный контакт. Более длинные зубья верхнего бегунка заполняют отверстия канавки нижнего бегунка, которые в противном случае остаются пустыми, чтобы не допускать зажигания и горения дуги через эти отверстия. Зубья, размещаемые на внешнем краю бегунка, передают крутящий момент оси переключателя, посредством чего эффект люфта существенно меньше, поскольку контактные поверхности подвижных контактов постоянно находятся только на немного большем радиусе. Подвижный контакт легко и быстро монтировать за счет его легкого прижатия к канавке бегунка сверху. Дополнительно можно формировать крылья близко к контактным поверхностям подвижного контакта на внешнем краю бегунка, чтобы способствовать более быстрому гашению дуги. Отверстие необходимо выполнить в крыле на высоте стационарного контакта, но небольшая часть крыла может предоставляться для того, чтобы направлять дугу в направлении от внешнего края бегунка, который может становиться немного проводящим вследствие сажи. На задней стороне подвижного контакта может предоставляться дугогасительная стенка большего размера, чтобы не допускать закорачивания дуги с помощью пары противостоящих контактов. Когда волна давления, сформированная в ходе процесса гашения, ударяется о дугогасительную стенку, стенка работает в качестве элемента, ускоряющего размыкание контактов.
Модуль механизма, который должен быть помещен наверху, содержит такие элементы, которые достигают операции быстрого контакта независимо от пользователя.
Промежуточный корпус содержит круглое отверстие, содержащее заплечики для того, чтобы принимать бегунок, и в основном корпусе бегунок принимается посредством чашевидного круглого пространства, имеющего плечи, ограничивающие вращение оси переключателя до 135 градусов, например, при размыкании из замкнутой позиции в разомкнутую позицию. Поскольку механизм размещается на верхнем конце вала переключателя, а плечи, ограничивающие движение, на нижнем конце вала переключателя, также достигается полное замыкание и размыкание самых нижних контактов независимо от зазоров между бегунками, передающими усилие оси переключателя.
Предусмотрены левосторонняя и правосторонняя версии промежуточных корпусов и корпусов механизмов, посредством чего исключается необходимость заполнения зазоров между стационарными контактами и соединительными винтами с помощью незакрепленных элементов. Кроме того, появляется возможность размещать отверстия для выпуска газа на стороне осевой линии корпуса. В силу этого потоки ионизированного газа из смежных модулей, имеющих различный электрический потенциал, не закорачиваются легко и не вызывают опасную дугу.
Стационарный контакт имеет, при просмотре сверху, практически форму буквы Y. Корпус контактного модуля имеет форму, образованную с возможностью принимать прямую часть и первый ответвленный фрагмент, при этом другой ответвленный фрагмент работает в качестве контактной поверхности для подвижного контакта. Если собраны для левостороннего и правостороннего корпусов, ответвленные фрагменты контакта выполняют противоположные задачи. Таким образом, контакт становится поддерживающим другой ответвленный фрагмент, что предотвращает скручивающее движение контакта, что дает возможность качания контактной части. Кроме того, исключается необходимость предоставления левосторонней и правосторонней версий стационарного контакта.
Краткое описание чертежей
Далее подробнее описываются варианты осуществления изобретения со ссылкой на чертежи, на которых:
Фиг. 1 показывает собранный переключатель, имеющий четыре полюса;
Фиг. 2 показывает контактный модуль, имеющий контакты в разомкнутой позиции;
Фиг. 3 показывает контактный модуль, имеющий контакты в замкнутой позиции;
Фиг. 4 показывает контактный модуль при просмотре снизу;
Фиг. 5 показывает переключающий контакт, собранный с зажимом соединителя;
Фиг. 6 показывает стационарный контакт при просмотре сверху;
Фиг. 7 показывает стационарный контакт при просмотре снизу;
Фиг. 8A показывает подвижный контакт при просмотре сверху;
Фиг. 8B показывает подвижный контакт при просмотре снизу;
Фиг. 9A показывает второй вариант осуществления подвижного контакта при просмотре сверху;
Фиг. 9B показывает второй вариант осуществления подвижного контакта при просмотре снизу;
Фиг. 10 показывает бегунок, собранный с подвижным контактом;
Фиг. 11 показывает бегунок снизу;
Фиг. 12 показывает два бегунка, соединенные друг с другом, причем каждый бегунок содержит подвижный контакт;
Фиг. 13 показывает бегунок, собранный с дугогасительными крыльями и ножами;
Фиг. 14 показывает корпус механизма, содержащий рабочие пружины;
Фиг. 15 показывает бегунок для передачи силы механизма;
Фиг. 16 показывает бегунок для передачи силы при просмотре снизу;
Фиг. 17 показывает коленчатый элемент механизма;
Фиг. 18 показывает коленчатый элемент при просмотре снизу;
Фиг. 19 показывает ось механизма;
Фиг. 20 показывает ось механизма при просмотре снизу.
Подробное описание изобретения
Фиг. 1 показывает переключатель 1 согласно изобретению, который собран как имеющий четыре полюса, т.е. в дополнение к основному корпусу 2 он содержит три промежуточных корпуса (3, 4), которые присоединяются друг к другу с помощью так называемых креплений с защелкиванием, но вместо или в дополнение к корпусам, изготовленным из изоляционного материала, могут приклеиваться, формоваться или присоединяться посредством винтов друг к другу. Если основной корпус 2 показан на чертеже в качестве правостороннего корпуса, он имеет присоединенный левосторонний промежуточный корпус 3, который имеет присоединенный правосторонний промежуточный корпус, следующий корпус представляет собой левосторонний промежуточный корпус 3 и в завершение правосторонний корпус механизма.
Переключатель может быть собран, например, как 9-полюсный переключатель, при этом предусмотрено четное число промежуточных корпусов и левосторонний корпус 5 механизма.
Корпус 5 механизма имеет крышку 6, имеющую круглое отверстие для вала 7 механизма. В некоторых блоках распределительных устройств к концу вала 7 механизма может быть присоединена рукоятка управления или телескопический вал, когда рукоятка монтируется на дверце распределительного устройства.
Основной и промежуточный корпусы имеют отверстия для приема и зажимания токонесущего проводника с помощью соединительного винта 8 из отверстия следующего промежуточного корпуса или корпуса механизма. На нижней поверхности промежуточного корпуса или корпуса механизма размещается отверстие 9 для выпуска газа на стороне осевой линии, так что отверстия для выпуска газа перекрывающихся модулей находятся еще дальше друг от друга и соединители имеют различный электрический потенциал, чтобы не допускать зажигания дуги.
Фиг. 2 показывает собранный контактный модуль 10. Левосторонний промежуточный корпус 3, формованный из изоляционного материала, содержит пространства для приема двух стационарных контактов 11 и одного вращающегося бегунка 12 и дугогасительных пластин 13 из магнитного металлического сплава, такого как железо, которые могут необязательно монтироваться. В середине корпуса предусмотрено круглое отверстие, которое принимает цилиндрическую нижнюю часть бегунка 12. Дугогасительная камера формируется посредством окружающей стенки 15. Стенка 15 имеет отверстие в точке дугогасительных пластин, из которого газовый канал ведет к более короткой стороне корпуса и дополнительно к отверстию для выпуска газа, предоставленному в нижней части верхнего контакта или модуля механизма, предоставленного в полностью собранном переключателе. Стенка 15 имеет отверстие для приведения контактной части стационарного контакта в дугогасительную камеру. В корпусе сформировано пространство для приема стационарного контакта, причем в этом пространстве стационарный контакт стопорится и верхний модуль не допускает выхода стационарного контакта из пространства. Бегунок 12 и подвижный контакт 14, соответственно, находятся в позиции, в которой переключатель является разомкнутым. В модуле по чертежу предусмотрено четыре сквозных отверстия для зажимных винтов.
Когда контактный модуль компонуется на основном корпусе 2 или на правостороннем промежуточном корпусе 4, стационарные контакты 11 выглядят как зеркальные отражения на другой стороне корпуса. Поскольку подвижный контакт 14 в таком случае располагается перпендикулярно или под углом в 90 градусов к тому, что представлено на чертеже, пространства для приема дугогасительных пластин 13 находятся на короткой стороне корпуса и, следовательно, каналы для выпуска газа являются более короткими.
Фиг. 3 показывает контактный модуль 10 из предыдущего фиг. 2 в таком состоянии, когда бегунок 12 и подвижный контакт 14 поворачиваются в позицию, в которой переключатель 1 замыкается.
Фиг. 4 показывает контактный модуль 10 снизу левостороннего промежуточного корпуса 3. В нижней части левостороннего промежуточного корпуса 3 предусмотрены пространства для дугогасительных пластин и канал для выпуска газа для правостороннего промежуточного корпуса 4 или основного корпуса 2, который находится под корпусом 3. Отверстия 9 для выпуска газа, служащие для нижнего контактного модуля 10, размещаются на стороне середины короткой стороны корпуса напротив своего контакта 11 промежуточного модуля 3. Можно видеть нижнюю часть бегунка 12, которая помещается в круглое отверстие корпуса.
Фиг. 5 показывает стационарный контакт 11, собранный с зажимом 16 контакта, содержащим винт 8 контакта. Корпус стационарного контакта 11 предпочтительно изготавливается из меди, покрытой серебром. Зажим контакта технически является одной из наилучших альтернатив, в частности, для надежного соединения многожильного провода. Винт контакта не находится в прямом соединении с жилами и в силу этого не отрезает жилы посредством притирки, а прижимает жилы провода в зажиме контакта. Зажим контакта может иметь U- или V-образную форму, за счет чего жилы концентрируются в зажиме контакта. Стандартизированные ограничительные винты, к примеру винты с головкой под звездообразный или шестигранный ключ, могут быть использованы в качестве соединительных винтов 8, которые предоставляют лучший крутящий момент затяжки с учетом диаметра головки инструмента по сравнению со шлицевым или крестообразным инструментом. Это обеспечивает возможность того, что маленькое отверстие может размещаться в корпусе для инструмента, посредством чего соединительный винт не выпадает, даже если он полностью развинчен.
Фиг. 6 показывает структуру стационарного контакта 11, применимого в связи с зажимом 16 контакта. Контакт содержит два ответвленных фрагмента, при этом при сборке для правостороннего корпуса (2, 4) пространство, размещаемое в корпусе, принимает первый ответвленный фрагмент 17, чтобы поддерживать контакт, и второй ответвленный фрагмент 18 выступает в качестве контактной поверхности контакта в дугогасительной камере. В левостороннем корпусе 3 ответвленные фрагменты выполняют обратные задачи, т.е. ответвленный фрагмент 17 выступает в качестве контактной поверхности, а фрагмент 18 поддерживает контакт на месте. Прямая часть контакта содержит зубья 19, которые служат для стопорения стационарного контакта к корпусу переключателя. Соединительная часть 20 стационарного контакта, которая предпочтительно указывает в направлении короткой стороны корпуса, сгибается вниз, так что соединительный винт 8 может размещаться в предпочтительной позиции для соединения провода. Остальная часть соединительной части 21 сгибается вверх, чтобы не допускать смещение зажима 16 контакта со своего места, и закругленный угол дополнительно помогает плавному задвиганию жил провода в зажим 16 контакта. Зубья 22, размещаемые на конце опоры соединительной части, находят опору в корпусе переключателя, а также помогают в недопущении легкого выпадения зажима 16 контакта с места при сборке. Если соединительный винт 8 поворачивается на несколько оборотов в направлении замкнутой позиции, зажим контакта более не может выпадать из своей позиции. Верхняя поверхность соединительной части контакта предпочтительно содержит отверстие 23, сформированное посредством прижатия, чтобы централизовать соединительный винт 8, когда провод натягивается.
Фиг. 7 показывает стационарный контакт 11 снизу. Чертеж показывает, что первая сторона 24 ответвленных фрагментов 17, 18 наклонена, что направляет контактные поверхности в случае контакта таким образом, что между ними не возникает прямого столкновения. Вторые стороны контакта необязательно должны быть наклонены, поскольку контакт всегда осуществляется из идентичного направления в левостороннем и правостороннем корпусах. Соединительная часть содержит поперечную выпуклость 25, чтобы поддерживать соединитель надежно на месте даже при перетаскивании. Внутренняя сторона зажима 16 контакта, которая прижимается к жилам провода, также может содержать соответствующую обработку с насечкой. Различные варианты осуществления стационарного контакта могут предоставляться посредством изменения соединительной части 20. Например, соединительная часть 20 может формироваться прямой и она может иметь размеры, соответствующие задвижному соединителю типа Abiko.
Фиг. 8A показывает подвижный контакт 14, который содержит контактный нож 26 и контактную пружину 27. Контактный нож 26 предпочтительно изготавливается из меди, покрытой серебром. Контактный нож является прямым ножом, два продольных угла которого закругляются таким образом, что профиль поперечного сечения становится узкой буквой D, имеющей практически прямую часть в середине, чтобы обеспечивать достаточно большую контактную поверхность. Закругленный угол примыкает к наклонному или закругленному краю 24 стационарного контакта 11, когда переключатель замыкается. На практике оба угла контактного ножа 26 могут закругляться по всей длине ножа, даже если функционально достаточно закруглять только один угол ножа от части, которая примыкает к стационарному контакту 11. Подвижный контакт 14 содержит контактную пружину 27, которая предпочтительно состоит из пластины из нержавеющей стали. Назначение контактной пружины 27 состоит в том, чтобы совместно направлять посеребренные контактные поверхности стационарных и подвижных медных контактов и прижимать контакт в ходе соединения, чтобы уменьшать контактное сопротивление и принудительно притягивать дугу на себя, чтобы не допускать износ контактного ножа 26 вследствие дуги. Контактная пружина 27 предпочтительно имеет длину, идентичную длине контактного ножа 26, и соответствует его нижней поверхности за исключением обоих концов, в которых контактная пружина сгибается таким образом, что образуется пространство между головкой контактной пружины и контактным ножом, с тем чтобы принимать и вызывать прижимающую силу для стационарного контакта. Контактная пружина 27 является более широкой на обоих концах и эти части, которые превышают ширину контактного ножа, сгибаются к направляющей поверхности 28, чтобы не допускать столкновения при примыкании к наклонному краю стационарного контакта 11. Поскольку направляющая поверхность является острым и крайним внешним элементом подвижного контакта, ее внешний край легко принимает горящую дугу из контактного ножа 26, когда контакт размыкается. От ее центра края 29 контактной пружины 27 сгибаются к краям контактного ножа 26. Предпочтительно контактная пружина имеет сложенные части 30, которые идут в другую сторону контактного ножа для закрепления контактной пружины или, по меньшей мере, поддержания ее выровненной с контактным ножом 26. Концы края примыкают к выемкам 35 канавки 34 бегунка 12, так что не допускается перемещение подвижного контакта 14 в продольном направлении.
Фиг. 8B показывает подвижный контакт 14 снизу. Контактная пружина 27 имеет отверстие 31 и контактный нож 26 имеет соответствующую заклепку или выдающуюся часть в позиции отверстия, чтобы не допускать скольжения контактной пружины и контактного ножа относительно друг друга в продольном направлении. Другие способы стопорения могут предоставляться для того, чтобы не допускать скольжения контактной пружины и контактного ножа относительно друг друга.
Фиг. 9A показывает другой вариант осуществления подвижного контакта 14. Контактная пружина 27 на обоих концах шире контактного ножа, и часть контактной пружины, которая превышает ширину контактного ножа, сгибается вниз так, что она служит в качестве направляющей поверхности 28. Направляющие поверхности 28 на противоположных концах контактной пружины размещаются крестообразно на противоположных сторонах контактного ножа, т.е. всегда на стороне, которая принимает наклонный край стационарного контакта 11. От середины края 29 контактной пружины 27 сгибаются к краям контактного ножа 26, чтобы поддерживать контактную пружину выровненной с контактным ножом 26. В контактной пружине 27 между краем 29 и изогнутым концом сформированы стопорящие зубья 62, которые превышают ширину контактного ножа 26, причем эти стопорящие зубья 62 примыкают к выемкам 35, сформированным на краях канавки 34, так что подвижный контакт не может перемещаться в продольном направлении в канавке.
Фиг. 9B показывает другой вариант осуществления нижней стороны подвижного контакта 14. Два отверстия 31 размещаются в контактной пружине 27 для заклепок. Поскольку края 29 не изогнуты вокруг контактного ножа, требуется заклепка, чтобы поддерживать контактный нож 26 и контактную пружину 27 присоединенными друг к другу. Контактная пружина 27 сужается между краем 29 и направляющей поверхностью 28 на стороне направляющей поверхности, чтобы обеспечивать поддержание дуги в направляющей поверхности и недопущение ее расширения в направлении середины контактной пружины. Вследствие этого стопорящий зуб 62 на стороне направляющей поверхности является более длинным, но стопорящие крылья идут на симметрично равную длину шире края контактного ножа 26.
Фиг. 10 показывает бегунок 12, изготовленный из изоляционного материала. Бегунок фактически имеет форму толстостенной трубки, которая имеет меньший диаметр, требуемый зазором бегунка, чем отверстие в нижнем или промежуточном корпусе. Бегунок содержит на внешней поверхности кольцеобразный буртик 32, который устанавливается напротив корпуса контактного модуля, когда бегунок монтируется сверху. Трубчатая часть бегунка имеет плоскую промежуточную стенку 33, чтобы электрически изолировать различные модули друг от друга. Верхний край бегунка имеет первую канавку 34 для приема подвижного контакта 14. Первая канавка 34 имеет зубья 35 для того, чтобы принимать край 29 контактной пружины, или стопорящие зубья 62 для того, чтобы не допускать продольного перемещения контакта 14. Бегунок 12 имеет вторую канавку 36 для доставки крутящего момента вала переключателя.
Фиг. 11 показывает бегунок 12 снизу. В нижней части бегунка 12 размещаются две широкие канавки, при этом шейки, сформированные между ними, формируют четыре зуба. Ширина зуба соответствует ширине и форме канавки верхнего края бегунка, так что канавка верхнего края нижнего бегунка может принимать зуб верхнего бегунка. Противоположные зубья 37, 38 имеют практически равную длину, но более короткий зуб 37 короче более длинного зуба 38, как требуется толщиной подвижного контакта и его вертикального зазора. Длинный зуб 38 нижнего края выравнивается с первой канавкой 34 верхнего края бегунка, и, соответственно, более короткий зуб 37 выравнивается со второй канавкой 36 верхнего края бегунка.
Фиг. 12 показывает наложение бегунков 12 двух перекрывающихся контактных модулей 10. Бегунки находятся под углом в 90 градусов друг к другу, посредством чего подвижные контакты 14 также располагаются перпендикулярно друг к другу. Контакт 34, смонтированный в первой канавке нижнего бегунка, поддерживается посредством более коротких зубьев 37 верхнего бегунка, а более длинные зубья 38 заполняют зазор второй канавки 36 нижнего бегунка. Бегунки формируют вал переключателя, крутящий момент которого доставляется по широкому радиусу вследствие зубьев, т.е. по радиусу от оси вращения, который составляет почти длину подвижного контакта.
Фиг. 13 показывает другой вариант осуществления бегунка 12 и контактной пружины 27 подвижного контакта 14. В бегунке 12 размещается стенка 39 дуги рядом с подвижным контактом 14 и за стационарным контактом 11 при сборке в модуле переключателя. Стенка 39 дуги предотвращает от расширения дугу пары противостоящих контактов, в случае чего будет возникать ситуация короткого замыкания. Когда ударное воздействие резкого изменения давления нарастания дуги ударяется о стенку 39 дуги, это ускоряет размыкание контактов в случае отключения контактов. На стороне 28 направляющей поверхности контактной пружины подвижного контакта, т.е. на стороне зазора между контактами для пары контактов контактной пружины 27, дугогасительные крылья (40, 41) размещаются таким образом, что подвижный контакт 11 входит между нижним и верхним крыльями или фактически таким образом, что бегунок 12 может свободно вращаться, в то время как стационарный контакт остается на месте. Крылья (40, 41) идут от кольца бегунка вдоль радиуса, насколько разрешает внутренний диаметр стенки 15 дугогасительной камеры с учетом зазора. Нижнее дугогасительное крыло 40a, находящееся ближе всего к стационарному контакту, находится достаточно близко к канавке 34 с началом от нижнего края шейки 32 и является настолько широким, что стационарный контакт входит с возможностью проходить через него. Когда контакты размыкаются, дуга зажигается между стационарным контактом 11 и контактным ножом 26, но другой конец дуги перемещает контактный нож 26 к внешнему краю 28 контактной пружины 27, который находится внешне и безусловно ниже контактной поверхности контактного ножа 26. Когда бегунок 12 вращается еще больше, линия прямой видимости от стационарного контакта 11 к направляющей поверхности 28 контактной пружины ломается, посредством чего дуга должна перемещаться более длинным маршрутом и тем самым гасится более эффективно. Когда бегунок дополнительно вращается, другие дугогасительные крылья (40b, 41) остаются между ними. Верхнее дугогасительное крыло 41 размещается с перекрытием относительно соответствующего нижнего крыла 40, что предпочтительно обусловлено производственными соображениями, но вследствие асимметрии, вызываемой посредством перекрытия, дуга изгибается и дугогасительные крылья помогают гасить дугу посредством ее направления не оптимально в отношении горения. Дугогасительные крылья могут предпочтительно формироваться таким образом, что небольшая шейка 42 формируется в месте стационарного контакта 11, причем эта шейка удлиняет траекторию дуги и направляет дугу вдоль радиуса еще дальше от внешнего края бегунка, который, возможно, покрыт сажей и в силу этого становится электропроводящим в ходе использования. На обоих концах контактной пружины 27 только одна направляющая поверхность изогнута 28 на той стороне контактной пружины, которая принимает стационарный контакт, посредством чего дугогасительная стенка 39 может быть размещена максимально близко к контактному ножу 26. Края 29 контактной пружины 27 изогнуты перпендикулярно вверх, но зубья 35 выемок 35 первой канавки 34 размещены с возможностью принимать стопорящие зубья 62, чтобы поддерживать контакт 14 продольно на месте.
Фиг. 14 показывает корпус 5 механизма. Предусмотрены левосторонняя и правосторонняя версии корпуса механизма, а также промежуточный корпус. Корпус 5 механизма снизу аналогично промежуточному корпусу также имеет круглое отверстие 43, перфорирующее корпус, и имеет отверстие 9 для выпуска газа. Корпус механизма имеет отверстия для инструмента для соединительного винта. Внутренняя часть корпуса механизма принимает элементы механизма. В каждом углу размещается монтажный кронштейн 44, имеющий отверстие для приема первого конца рабочей пружины 45. Рабочая пружина является спиральной пружиной, которая является настолько жесткой, что ей не требуется вал для того, чтобы не допускать прогибания. Концы рабочей пружины сгибаются таким образом, что прямая часть пружинной проволоки, находящаяся на конце пружины, образует диагональную линию круга при просмотре от конца пружины, при этом прямые части обоих концов предпочтительно являются параллельными друг к другу. Когда пружина монтируется на месте, концы пружины могут независимо друг от друга указывать в любом направлении, но для того чтобы упрощать сборку модуля механизма, прямая часть провода на первом конце предпочтительно указывает вниз, и прямая часть на втором конце указывает вверх. Затем рабочая пружина 45 может быть размещена в отверстии в кронштейне 44. Обычно переключатель собран с двумя рабочими пружинами, но если переключатель имеет очень много полюсов, могут быть предоставлены три или четыре рабочие пружины. В зависимости от силы сжатия пружины и модулей переключателя, которые должны быть собраны, может быть достаточно даже одной рабочей пружины.
Фиг. 15 показывает бегунок 46 для передачи силы, принадлежащий механизму, цилиндрическая часть 47 которого имеет диаметр, который представляет собой зазор, намного меньший отверстия 43 корпуса механизма. Буртик 48 примыкает к корпусу, когда бегунок для передачи силы монтируется на месте. Бегунок 46 для передачи силы имеет аналогично модулям 12 контактов короткие зубья 37 и длинные зубья 38 на нижней стороне корпуса для передачи силы. Бегунок для передачи силы имеет четыре узких секторообразных плеча 49, размещаемых поверх буртика 48, и ось 50 втулки на самом верху оси вращения.
Фиг. 16 показывает бегунок 46 механизма снизу. Трубчатый корпус имеет в качестве удлинений короткие зубья 37 и длинные зубья 38.
Фиг. 17 показывает коленчатый элемент 51. Коленчатый элемент содержит корпус 52, который имеет круглое отверстие 53 для приема оси 50 втулки бегунка 46 для передачи силы, вокруг которой коленчатый элемент размещается с возможностью вращаться. Корпус коленчатого элемента содержит четыре монтажных кронштейна 54, конец которых имеет отверстие для приема одного конца рабочей пружины 45. Прямая часть пружины монтируется вверх, посредством чего коленчатый элемент прижимается сверху, так что концы пружины входят в отверстия монтажных кронштейнов 54.
Выше корпуса 52 коленчатого элемента размещаются два верхних фрагмента 55 в точке противоположных монтажных кронштейнов.
Фиг. 18 показывает коленчатый элемент 51 снизу. Корпус 52 коленчатого элемента 51 имеет отверстие 53, и нижняя сторона корпуса 52 коленчатого элемента 51 в точке каждого монтажного кронштейна 54 имеет один секторообразный нижний ответвленный фрагмент 56.
Фиг. 19 показывает вал 7 механизма, часть которого, которая выступает из крышки 6 переключателя 1, может иметь рукоятку управления и дополнительно телескопический вал, присоединенный к ней. В корпусе 57 вала 7 механизма размещается прямоугольный рустик 58, более короткие стороны которого, находящиеся еще дальше друг от друга, чем другие стороны, имеют такие размеры, что они принимают так называемую пружину-трещетку. Пружина-трещетка является пружиной, которая должна быть присоединена к крышке, к примеру, проволочной пружиной, имеющей форму буквы U, например, прямые части которой находятся на расстоянии короткой стороны утолщения друг от друга. Пружина-трещетка является необязательным средством, которое может быть собрано внутри крышки 6 в переключателе, имеющем множество полюсов. Пружины-трещетки обеспечивают то, что вал механизма и рукоятка управления постоянно установлены в I-позиции без бесполезного зазора, если рабочие пружины не имеют возможность задвигать контакты полностью в замкнутую позицию. Обычно рабочие пружины имеют возможность задвигать контакты в замкнутую позицию, за счет чего верхние ответвленные фрагменты 55 коленчатого элемента 51 задвигают ось 7 механизма в замкнутую позицию, посредством чего нет упомянутого зазора при вращении. Внутри крышки 6 вокруг отверстия размещаются стойки, которые примыкают к сторонам утолщения 58, так что ось механизма может вращаться на 90 градусов между 0- и I-позициями.
Фиг. 20 показывает ось 7 механизма снизу. На нижней стороне корпуса 57 предусмотрено цилиндрическое удлинение 59, которое имеет меньший диаметр, чем диаметр корпуса. На двух противоположных сторонах удлинения размещаются секторообразные полости 60 для приема верхних ответвленных фрагментов 55 коленчатого элемента 51. Так же на конце цилиндра размещается конический штифт 61 таким образом, что он вращательно входит в ось 50 втулки бегунка для передачи силы.
Быстрая работа контактов основана на использовании мертвой точки нажимных пружин 45 и коленчатого элемента 51.
В нормальном состоянии подвижные контакты 14, бегунки подвижного контакта 12 и бегунок 46 для передачи силы поворачиваются, по меньшей мере, на 90 градусов, самое большее, на 135 градусов против часовой стрелки из замкнутой позиции в разомкнутую позицию. Рабочие пружины 45 толкают коленчатый элемент 51 против часовой стрелки на расстояние, на которое секторообразная полость 60 оси механизма дает возможность перемещаться верхнему ответвленному фрагменту 55. Пазы 6 в крышке ограничивают перемещение вала механизма в позицию, в которой вал, присоединенный к ней, указывает на 0-позицию переключателя.
Когда ось 7 механизма поворачивается из 0-позиции по часовой стрелке в I-позицию, коленчатый элемент начинает вращаться сразу, когда секторообразные полости 60 начинают вращать коленчатый элемент 51 посредством использования верхних ответвленных фрагментов 55. Если бегунок 46 для передачи силы и в силу этого подвижные контакты 14 поворачиваются на 135 градусов в направлении разомкнутой позиции, бегунок для передачи силы одновременно начинает вращаться вместе с коленчатым элементом 51. Если бегунок 46 для передачи силы и в силу этого контакты 14 поворачиваются меньше чем на 135 градусов, бегунок для передачи силы начинает вращаться позднее. Бегунок 46 для передачи силы, который поворачивается на минимальное вращение в 90 градусов, начинает вращаться за счет коленчатого элемента только тогда, когда вал 7 механизма поворачивается на 60 градусов.
Когда ось 7 механизма находится в нескольких градусах от I-позиции, коленчатый элемент 51 находится в повернутой позиции настолько, что рабочие пружины прижимаются к самой короткой позиции, т.е. они вот-вот достигнут мертвой точки. После этого, когда ось механизма поворачивается немного больше, рабочие пружины 45 задвигают коленчатый элемент посредством быстрого перемещения в I-позицию. Затем нижние ответвленные фрагменты коленчатого элемента и подвижные контакты 14 бегунков идут в I-позицию. Возвышения в основном корпусе ограничивают с помощью длинных фрагментов 38 нижнего бегунка перемещение оси переключателя так, что подвижные контакты останавливаются в замкнутой позиции. Нижние ответвленные фрагменты 56 коленчатого элемента 51 задвигаются к фрагментам 49 бегунка 46 для передачи силы, тем самым ограничивая перемещение коленчатого элемента к ним. Верхние фрагменты 55 коленчатого элемента задвигаются к краю секторообразных полостей оси механизма, что предотвращает поворачивание оси 7 механизма и ее рукоятки в направлении от I-позиции, а с другой стороны, край прямоугольного утолщения 58 оси механизма ударяется о паз рядом с отверстием крышки 6, чтобы не допускать вращения рукоятки больше, чем в I-позицию.
В силу того что рабочие пружины 45 не должны иметь возможность поворачивать контакты в замкнутую позицию, а коленчатый элемент 51 не должен иметь возможность поворачивать ось механизма в I-позицию, в нижней стороне крышки 6 может быть предусмотрена так называемая пружина-трещетка, которая поддерживает рукоятку в I-позиции, даже если коленчатый элемент не поддерживает ее в этой позиции.
Когда переключатель размыкается и вал механизма начинает вращаться из I-позиции против часовой стрелки в 0-позицию, коленчатый элемент 51 начинает одновременно перемещать секторообразные полости 60 оси 7 механизма, задвигая верхние ответвленные фрагменты 55 коленчатого элемента 51. Когда ось 7 механизма поворачивается против часовой стрелки приблизительно на 60 градусов, бегунок 46 для передачи силы присоединяется к перемещению и контакты начинают размыкаться.
Это обеспечивает, что возможно застрявшие контакты могут перемещаться пользователем, а когда контакты полностью приварены, вал управления не может даже поворачиваться в 0-позицию. При повороте еще немного больше рабочие пружины достигают своей мертвой точки и поворачивают коленчатый элемент 51 быстро в начальную позицию, соответствующую 0-позиции переключателя. Когда нижние фрагменты 56 коленчатого элемента 51 ударяются об ответвленные фрагменты 49 бегунка для передачи силы, за счет этого поворачивается бегунок для передачи силы и одновременно поворачиваются контакты на 90 градусов, но, тем не менее, когда коленчатый элемент 51 останавливается, ось переключателя продолжает свое вращение на высокой скорости, так что стойки основного корпуса ограничивают перемещение приблизительно до 135 градусов из замкнутой позиции.
В аспекте предусмотрен переключатель, содержащий контактный модуль, сформированный из основного корпуса, который содержит два стационарных контакта и бегунок, который принимает подвижный контакт, и корпуса механизма, содержащего элементы для управления разомкнутыми и замкнутыми позициями переключателя. Размещаются первая канавка на верхнем краю бегунка, причем канавка является параллельной диаметру бегунка и открытой сверху для приема подвижного контакта, и вторая канавка, перпендикулярная первой канавке, и на нижнем краю бегунка и бегунка для передачи силы размещаются зубья, которые должны быть помещены в канавке нижнего бегунка для передачи силы на валу переключателя.
Между основным корпусом и корпусом механизма может размещаться контактный модуль, состоящий из промежуточного корпуса, который содержит два стационарных контакта и бегунок для приема стационарного контакта. Более короткие противостоящие зубья на нижнем краю бегунка или бегунка для передачи силы размещаются с возможностью поддерживать подвижный контакт нижнего бегунка на месте и длинные зубья для закрытия второй канавки нижнего бегунка. Подвижный контакт может содержать контактный нож и контактную пружину, конец которой сгибается с возможностью принимать стационарный контакт и прижимать контактные поверхности контактов друг к другу. Расширение может размещаться на конце контактной пружины подвижного контакта, который сгибается в качестве направляющей поверхности, чтобы направлять контакт, когда контакт замыкается, и работать в качестве второго полюса дуги в ситуации отключения для защиты контактного ножа. Расширение может размещаться в средней части контактной пружины подвижного контакта, края которой сгибаются вдоль сторон контактного ножа с возможностью входить в пространство для стопорения подвижного контакта в продольном направлении, причем это пространство задается посредством выемок, размещаемых в первой канавке бегунка.
В средней части контактной пружины подвижного контакта могут размещаться стопорящие зубья с возможностью входить в пространство для стопорения подвижного контакта в продольном направлении, причем это пространство задается посредством выемок, размещаемых в первой канавке бегунка. Стационарный контакт может размещаться в контактном модуле, содержащем соединительную часть и два ответвленных фрагмента, при этом первый ответвленный фрагмент размещается с возможностью стопориться к корпусу, чтобы поддерживать контакт на месте, и второй ответвленный фрагмент размещается с возможностью выступать в качестве контактной поверхности стационарного контакта в правостороннем корпусе, и, соответственно, второй ответвленный фрагмент размещается с возможностью стопориться к корпусу, чтобы поддерживать контакт на месте, и первый ответвленный фрагмент размещается с возможностью выступать в качестве контактной поверхности стационарного контакта в левостороннем корпусе. В стационарном контакте может размещаться контактная втулка, винт контакта которой является ограничительным винтом с головкой под шестигранный или звездообразный ключ.
Механизм, поворачивающий ось переключателя, содержит вал механизма, размещаемый в корпусе механизма, коленчатый элемент, рабочие пружины, крепящиеся с первого конца к кронштейнам корпуса и к кронштейнам коленчатого элемента со второго конца, и бегунок для передачи силы, причем эта ось механизма размещается с возможностью поворачивать коленчатый элемент, который размещается с возможностью прижимать рабочие пружины к мертвой точке, после прохождения которой рабочие пружины размещаются с возможностью задвигать коленчатый элемент, который размещается с возможностью поворачивать бегунок для передачи силы, который размещается с возможностью поворачивать подвижный контакт в разомкнутые и замкнутые позиции с помощью бегунка, присоединенного к нему. Коленчатый элемент может содержать верхние зубья, которые должны входить в секторообразные полости, размещаемые в цилиндрической консольной части оси механизма, чтобы обеспечивать свободный ход между осью механизма и коленчатым элементом, чтобы не допускать влияния пользователя на скорость работы контактов. Коленчатый элемент может содержать нижние зубья, размещаемые с возможностью взаимодействовать с ответвленными фрагментами бегунка для передачи силы, чтобы обеспечивать свободный ход между коленчатым элементом и бегунком для передачи силы, чтобы давать возможность поворачивания коленчатого элемента из замкнутой позиции в разомкнутую позицию, чтобы прижимать рабочие пружины под углом, при котором контакты находятся в замкнутой позиции, в которой рабочие пружины находятся ниже мертвой точки, и ось механизма поворачивается на 60 градусов, и разведения контактов переключателя для свободного движения контакта в направлении размыкания на угол поворота в 90 градусов, принудительно обеспечиваемый посредством коленчатого элемента.
В аспекте предусмотрен переключатель, содержащий корпус, размещающий два стационарных контакта и бегунок для приема подвижного контакта. Бегунок содержит первую канавку, параллельную диаметру бегунка и открытую сверху бегунка для приема подвижного контакта, чтобы контактировать со стационарными контактами, вторую канавку, размещаемую перпендикулярно первой канавке, и зубья в нижней части бегунка, которые должны размещаться в канавках нижнего бегунка. Как видно из фиг. 10, первая канавка может задаваться как пространство, которое существует между четырьмя столбчатыми зубьями, которые идут практически от середины бегунка к верху бегунка. Предпочтительно, зубья являются аналогичными друг другу и имеют идентичную форму и идентичную длину. Вторая канавка может рассматриваться как продольное пространство, которое является перпендикулярным первой канавке и задается посредством столбиков, идентичных столбикам для первой канавки. Бегунок может содержать первый зуб, второй зуб, третий зуб и четвертый зуб, и первая канавка задается посредством пространства, сформированного между первым и вторым зубьями, средней области бегунка и пространства между третьим и четвертым зубьями, а вторая канавка задается посредством пространства между первым и третьим зубьями и пространства между вторым и четвертым зубьями.
Как можно видеть, канавки являются открытыми сверху для приема подвижного контакта и зубьев нижнего бегунка. Обе из канавок проходят вдоль диаметра бегунка, т.е. они проходят через ось вращения бегунка.
Бегунок содержит в нижней части бегунка пару более коротких зубьев, размещенных напротив друг друга для вхождения в первую канавку нижнего бегунка и поддержания подвижного контакта нижнего бегунка на месте, при этом бегунок дополнительно содержит пару более длинных зубьев, размещенных напротив друг друга, для закрывания второй канавки, т.е. пространства между зубьями на верхней стороне нижнего бегунка. Зубья бегунка и канавки имеют такие размеры, что зубья верхнего бегунка полностью или, по меньшей мере, почти полностью заполняют канавки нижнего бегунка.
Зубья в нижней части каждого бегунка выравниваются с канавками в верхней части бегунка. Таким образом, множество аналогичных бегунков может быть объединено, поскольку зубья верхнего бегунка входят и практически заполняют канавки нижнего бегунка, когда подвижный контакт монтируется на одной из канавок на верхней стороне каждого бегунка. Поскольку подвижные контакты в последовательных бегунках размещаются перпендикулярно друг к другу, последовательные бегунки размещаются повернутыми на 90 градусов относительно друг друга. В силу этого, например, первый и третий бегунки находятся во взаимно идентичной позиции вращения.
Переключатель содержит основной корпус, размещаемый в нижней части переключателя, и корпус механизма в верхней части переключателя, содержащий элементы для управления разомкнутыми и замкнутыми позициями переключателя, причем переключатель необязательно содержит один или более промежуточных корпусов, размещаемых между основным корпусом и корпусом механизма. Иными словами, основной корпус может быть единственным корпусом, имеющим переключаемые контактные элементы, либо может быть предусмотрено множество, к примеру 1-9, например, промежуточных корпусов между основным корпусом и корпусом механизма.
Корпус механизма может содержать бегунок для передачи силы, который имеет зубья только на нижней стороне. Иными словами, нижняя сторона бегунка для передачи силы является аналогичной нижней стороне бегунков, которые должны быть помещены в основной корпус и/или промежуточный корпус. Корпус механизма может размещать вал механизма, коленчатый элемент и бегунок для передачи силы формируют вал переключателя для вращения одного или более подвижных контактов относительно стационарных контактов. На практике самая верхняя часть является бегунком механизма, который содержит вал поверх бегунка. Все они представляют собой вращающиеся элементы, имеющие общую ось вращения. Бегунок для передачи силы не имеет подвижных контактов, но используется при передаче вращающей силы на нижние бегунки, переносящие подвижные контакты.
Первая канавка размещается с возможностью принимать практически прямоугольный подвижный контакт, имеющий расширение в середине контакта, входящее в пустое пространство бегунка и ударяющееся о зубья или бегунок, тем самым поддерживая подвижный контакт на месте в продольном направлении. Иными словами, в зубьях может быть предусмотрена выемка или углубление, которое допускает прием расширения подвижного контакта.
Основной корпус содержит чашевидное круглое пространство, имеющее плечи, которые ограничивают вращение бегунка, смонтированного на основном корпусе, посредством соприкосновения более длинных зубьев, размещаемых в нижней части самого нижнего бегунка. Основной корпус в силу этого предотвращает то, что набор бегунков не может вращаться больше требуемого. Плечи или стопорящие элементы основного корпуса размещаются так, что они указывают практически в направлении позиций стационарных контактов. В силу этого, когда более длинные зубья самого нижнего бегунка примыкают к стопорящим элементам, вращающийся контакт контактирует со стационарными контактами. Таким образом, вращающийся контакт размещается в бегунке так, что он находится в канавке, которая выравнивается с более длинными зубьями. Это применимо ко всем бегункам переключателя, размещающего вращающиеся контакты, и во всех бегунках вращающиеся контакты выравниваются с более длинными зубьями бегунка, поскольку в последовательном бегунке более короткие зубья примыкают к вращающемуся контакту нижнего бегунка и вращающиеся контакты последовательных бегунков являются взаимно перпендикулярными друг к другу.
Промежуточный корпус содержит круглое отверстие, а бегунок содержит буртик, причем этот буртик не допускает выпадение бегунка через отверстие при монтаже в корпусе. Когда бегунок монтируется в отверстии, зубья на верхней стороне бегунка остаются выше отверстия. Более короткие зубья на нижней стороне бегунка могут быть практически на уровне краев отверстия. Более длинные зубья нижней стороны бегунка выступают ниже уровня краев отверстия.
Способ монтажа продолжается следующим образом. Во-первых, берется основной корпус и бегунок монтируется в полости, находящейся в основном корпусе. Подвижный контакт монтируется в первой канавке бегунка и стационарные контакты монтируются в корпусе. Затем второй корпус, к примеру промежуточный корпус, монтируется поверх основного корпуса. Бегунок помещается во второй корпус переключателя так, что пара коротких зубьев в нижней части второго бегунка устанавливается в первой канавке первого бегунка выше подвижного контакта, а пара длинных зубьев в нижней части второго бегунка устанавливается во второй канавке первого бегунка. Промежуточный корпус не является обязательным и вместо этого корпус механизма может монтироваться непосредственно на основном корпусе. Корпус механизма может содержать бегунок для передачи силы, который выполняет задачу второго бегунка, как описано выше.
В аспекте предусмотрен подвижный контакт для вращающегося переключателя, содержащий первый контакт и второй контакт, причем первый контакт и второй контакт размещаются на определенном расстоянии друг от друга для приема стационарного контакта между первым контактом и вторым контактом. Второй контакт является пружинным элементом, выполненным с возможностью изгибаться, предоставляя возможность размещения стационарного контакта между первым контактом и вторым контактом. Второй контакт может иметь удерживающую часть для скрепления второго контакта и первого контакта друг с другом, при этом первый контакт и второй контакт выравниваются друг с другом вдоль удерживающей части, причем эта удерживающая часть идет на определенное расстояние от середины подвижного контакта в направлении обоих концов подвижного контакта. Удерживающая часть может размещаться таким образом, что ее длина составляет практически половину от общей длины подвижного контакта. Поскольку она размещается в середине подвижного контакта в продольном направлении, она идет приблизительно на четверть длины подвижного контакта в направлении обоих концов подвижного контакта. Вдоль удерживающей части первый и второй контакты могут касаться друг друга. Вдоль удерживающей части второй контакт может поворачиваться, по меньшей мере, частично также в направлении противоположной стороны первого контакта.
Второй контакт может иметь выступающую часть, которая выступает из плоскости удерживающей части. Выступ может находиться под углом приблизительно в 45 градусов из плоскости удерживающей части. Второй контакт может более узким от выступающей части, чем первый контакт, что повышает эффект пружины посредством уменьшения части пружины, которая выполняет функцию изгиба второго контакта.
Выступающая часть может начинаться с удерживающей части либо может предоставляться дополнительная выравнивающая часть между удерживающей частью и выступающей частью. Выравнивающая часть не поворачивает первый контакт, но соответствует ему только на стороне первого контакта, которая составляет соединение со стационарным контактом.
Второй контакт содержит контактную поверхность, которая устанавливает контакт со стационарным контактом и прижимает стационарный контакт к первому контакту, причем эта контактная поверхность выравнивается практически параллельно с первым контактом. Иными словами, опора является практически параллельной поверхностью к первому контакту, но вследствие выступающей части она находится на определенном расстоянии от первого контакта. Может быть предусмотрено, что опорная часть немного приближается к первому контакту в направлении конца первого контакта. Угол между ними может составлять, например, 5-15 градусов. За счет этого оптимизируется эффект пружины, т.е. эффект прижатия к первому контакту второго контакта.
Второй контакт может содержать направляющую поверхность для направления стационарного контакта между опорной частью второго контакта и первым контактом, причем эта направляющая поверхность выступает из плоскости опорной поверхности. Угол между направляющей частью и опорной частью может составлять, например, 5-45 градусов. Направляющая поверхность также может быть искривленной поверхностью, так что угол с опорной поверхностью является наименьшим около опорной части, но увеличивается в направлении конца направляющей поверхности. Направляющая поверхность может быть крайним внешним элементом подвижного контакта, чтобы принудительно притягивать горящую дугу на себя. В варианте осуществления первый контакт изготавливается из меди, покрытой серебром. Второй контакт может быть сформирован из пластины из нержавеющей стали.
Первый контакт может иметь закругленный угол, который выполнен с возможностью подходить к стационарному контакту. В силу этого закругленный угол и направляющая поверхность вместе обеспечивают то, что стационарный контакт принимается между контактами, даже если принимается с высокой скоростью.
Второй контакт может иметь расширение в удерживающей части второго контакта, причем это расширение идет больше, чем на ширину первого контакта, и более широкая часть второго контакта сгибается таким образом, что она идет вдоль сторон первого контакта с обеих сторон первого контакта, за счет чего удерживающая часть второго контакта задает внешнюю поверхность подвижного контакта в середине подвижного контакта для предоставления возможности прикрепления подвижного контакта к вращающемуся контакту в продольном направлении. В варианте осуществления второй контакт является таким, что его средние части идут только к сторонам первого контакта, т.е. они указывают перпендикулярно уровню первого контакта при изгибе к сторонам первого контакта.
Второй контакт содержит первую приемную часть для приема стационарного контакта на первом конце подвижного контакта и вторую приемную часть для приема стационарного контакта на втором конце подвижного контакта. Первая приемная часть и вторая приемная часть могут размещаться на различных сторонах подвижного контакта и являются зеркальными отражениями друг друга.
В аспекте предусмотрен стационарный контакт для вращающегося переключателя, содержащий соединительную часть для соединения с проводом. Стационарный контакт содержит первую часть и вторую часть, которые выступают из соединительной части так, что они образуют практически букву Y, причем эта первая часть и вторая часть могут служить как в качестве контактной части для соединения стационарного контакта с вращающимся контактом, так и в качестве опорной части для поддержания стационарного контакта на переключателе. Стационарный контакт может быть практически симметричным, т.е. первая и вторая части идут из соединительной части под идентичным углом. Угол может составлять практически 45 градусов.
Идентичный Y-образный стационарный контакт может быть использован с обеих сторон прямоугольного переключателя. Идентичный контакт также является применимым в левостороннем и в правостороннем модулях переключателя. Стационарный контакт предпочтительно полностью изготавливается из идентичного материала, который может представлять собой, например, медь, покрытую серебром.
Внешние края первой части и внутренний край второй части могут быть наклонены. Первая часть обращена здесь к самому правому ответвленному фрагменту Y-образного стационарного контакта при монтаже в переключателе. Самая правая часть стационарного контакта размещается в контакте с вращающимся контактом, когда стационарный контакт монтируется на левом краю стороны переключателя. Самая левая часть стационарного контакта контактирует с вращающимся контактом при монтаже на правом краю модуля переключателя. В этом случае внутренняя часть, т.е. край, который обращен к самой правой части стационарного контакта, наклонена с возможностью контактировать с вращающимся контактом.
Стационарный контакт может содержать зубья, идущие перпендикулярно из конца стационарного контакта, которые помогают в поддержании стационарного контакта на месте в продольном направлении. Когда стационарный контакт размещается в зажиме контакта и немного затягивается с помощью винта, зубья не допускают выскальзывания стационарного контакта из зажима контакта.
В варианте осуществления, верхняя поверхность стационарного контакта содержит отверстие для приема винта. В другом варианте осуществления часть нижней поверхности соединения содержит выпуклость для удержания соединителя на месте. Поскольку провод содержит тонкий медный многожильный провод, который размещается напротив выпуклости и затягивается, жилы провода принудительно соответствуют выпуклости. Здесь возникает сильное трение между ними, что не допускает выскальзывание непровода из соединения с проводом. В варианте осуществления, зажим контакта, удерживающий стационарный контакт, также содержит выпуклость, за счет чего провод размещается между двумя утолщенными поверхностями.
В варианте осуществления, соединительная часть содержит изогнутую вниз часть для помощи в приеме винта, который используется при соединении провода со стационарным контактом.
В варианте осуществления, соединительная часть содержит изогнутую вверх часть на конце стационарного контакта, изогнутую с возможностью не допускать смещения зажима контакта с места.
В варианте осуществления, стационарный контакт содержит зубья, которые идут перпендикулярно из соединительной части для стопорения стационарного контакта к корпусу.
Переключатель может содержать первый корпус первого типа и второй корпус второго типа. Первый и второй типы могут быть зеркальными отражениями друг друга. Два корпуса монтируются совместно, причем оба из корпусов размещают аналогичные стационарные контакты. В первом корпусе первая часть выступает в качестве контактной поверхности и вторая часть выступает в качестве опорной поверхности, а во втором корпусе первая часть в качестве опорной поверхности и вторая часть выступает в качестве контактной поверхности.
При монтаже вышеуказанного переключателя процедура содержит этапы предоставления первого корпуса первого типа, монтажа первого стационарного контакта в первом корпусе, предоставление второго корпуса второго типа, который должен монтироваться с перекрыванием на первом корпусе, монтажа второго стационарного контакта во втором корпусе, при этом первый стационарный контакт и вторые стационарные контакты обращены к идентичной стороне переключателя, но не совмещены друг с другом, при этом первый стационарный контакт и вторые стационарные контакты являются аналогичными.
В аспекте предусмотрен механизм вращения для вращающегося переключателя, причем механизм содержит вал механизма для переключения переключателя между разомкнутыми и замкнутыми позициями переключателя, коленчатый элемент, вращательно соединенный с валом механизма, пружину, соединенную с коленчатым элементом, при этом пружина имеет мертвую точку между разомкнутыми и замкнутыми позициями переключателя, бегунок для передачи силы, вращательно соединенный с коленчатым элементом, при этом вал механизма, коленчатый элемент и бегунок для передачи силы имеют общую ось вращения, при этом предусмотрен предварительно определенный вращательный свободный ход между вращением вала механизма и коленчатым элементом и предварительно определенный вращательный свободный ход между вращением коленчатого элемента и бегунка для передачи силы.
Как видно из фиг. 19 и 20, вал механизма может иметь форму бегунка, при этом вал для рукоятки выступает из поверхности бегунка.
Разомкнутые и замкнутые позиции предпочтительно размещаются так, что вал механизма вращается практически на 90 градусов при переключении между двумя позициями. Пружина, которая присоединена к коленчатому элементу и к модулю механизма, размещается таким образом, что она имеет мертвую точку в ходе вращения вала. Мертвая точка означает случай, когда пружина находится в самой короткой позиции. Мертвая точка размещается таким образом, что она достигается, когда переключатель вращается приблизительно на 75-85 градусов, предпочтительно приблизительно на 80 градусов от полного вращения на 90 градусов. Таким образом исключается то, что быстрое вращение вала переключателя после мертвой точки пружины является максимально возможно коротким, за счет чего повреждение переключателя пользователем не допускается при работе с переключателем.
Механизм переключения содержит три различные части, вал механизма, коленчатый элемент и бегунок для передачи силы, которые являются вращающимися вокруг идентичной оси вращения. Вал механизма является самой верхней, а бегунок для передачи силы - самой нижней частью и коленчатый элемент находится между ними. Предусмотрен предварительно определенный вращательный свободный ход между коленчатым элементом и двумя другими частями. Вращение механизма осуществляется таким образом, что вращение коленчатого элемента соответствует вращению вала механизма до мертвой точки пружины. После мертвой точки вращательный зацепляющий элемент двух концов и коленчатого элемента вращается с помощью пружины больше, чем вал механизма. Как пояснено выше, вал механизма вращается приблизительно только на 15 градусов или меньше после мертвой точки пружины, но коленчатый элемент вращается на величину свободного хода между ними больше, чем вал механизма. Величина свободного хода может составлять приблизительно 60 градусов. Таким образом, если вал механизма поворачивается примерно на 10 градусов, коленчатый элемент поворачивается примерно на 70 градусов.
Свободный ход между валом механизма и коленчатым элементом обеспечивается посредством предоставления сектора стенки на валу механизма, который размещается с возможностью вращаться между двумя плечами коленчатого элемента, при этом разность между угловой длиной сектора стенки и разностью углов между плечами коленчатого элемента задает вращательный свободный ход между валом механизма и коленчатым элементом. Коленчатый элемент предпочтительно имеет два плеча на стороне напротив вала механизма и четыре плеча напротив бегунка для передачи силы. Таким образом, плечи напротив вала механизма размещаются практически с интервалами в 180 градусов. Сектор в валу механизма составляет приблизительно 120 градусов, посредством чего свободный ход между ними составляет приблизительно 60 градусов. Бегунок для передачи силы имеет четыре зуба аналогично нижней стороне коленчатого элемента. Ширины взаимных элементов являются такими, что свободный ход между ними также составляет приблизительно 60 градусов.
Зацепляющий элемент вращения коленчатого элемента и бегунка для передачи силы размещается таким образом, что бегунок для передачи силы зацепляется с вращением коленчатого элемента перед мертвой точкой пружины. Точный момент зависит от того, насколько далеко бегунок для передачи силы повернут при предыдущем событии переключения.
Переключатель содержит корпус механизма, размещающий, по меньшей мере, часть вала механизма и коленчатого элемента, причем этот корпус механизма содержит монтажный кронштейн для приема одного конца пружины. Коленчатый элемент содержит два или четыре плеча для монтажа пружины на конце каждого плеча. Концы пружины сгибаются перпендикулярно к продольному направлению пружины, и концы пружины указывают в противоположных направлениях, и один конец пружины соединяется с коленчатым элементом, а один конец - с корпусом механизма. Коленчатый элемент и корпус механизма могут иметь отверстия для приема круглого поперечного сечения пружины. В зависимости от требуемой силы переключения на модуле механизма могут монтироваться 1-4 пружины.
Корпус механизма содержит крышку, ось механизма содержит прямоугольный выступ на верхней стороне оси механизма, обращенной к крышке, и крышка содержит выступы, поддерживающие практически прямоугольную пружину-трещетку, причем эта пружина-трещетка направляет и ограничивает вращение оси механизма значением в 90 градусов.
Переключатель содержит один или более корпусов, размещающих один или более стационарных контактов переключателя, причем каждый корпус размещает бегунок для вращения подвижных контактов переключателя, бегунок для передачи силы, содержащий еще одни зубья, которые должны монтироваться на соответствующих пазах бегунка самого верхнего корпуса, так что бегунок для передачи силы и бегунок самого верхнего корпуса вращательно зацепляются друг с другом.
Самый нижний корпус содержит стопорящие стенки для примыкания к зубьям самого нижнего бегунка для прекращения вращения бегунка, смонтированного в самом нижнем корпусе, и возможно других бегунков, смонтированных между самым нижним бегунком и бегунком для передачи силы.
Когда событие переключения рассматривается в качестве способа, способ содержит этапы инициирования вращения вала механизма из первой позиции во вторую позицию переключателя, причем это вращение зацепляет коленчатый элемент, соединенный с пружиной и вращательно соединенный с валом механизма, вращения вала механизма дополнительно таким образом, что пружина приближается к своей мертвой точке, при этом рядом с мертвой точкой пружины коленчатый элемент зацепляет бегунок для передачи силы, вращательно соединенный с коленчатым элементом, и вращения вала механизма дополнительно таким образом, что пружина проходит через мертвую точку, при этом после мертвой точки коленчатый элемент и бегунок для передачи силы вращаются больше, чем вал механизма.
Очевидно, что подробности могут варьироваться в пределах объема формулы изобретения. Изобретение не ограничено переключателями постоянного тока и изобретение может быть использовано во множестве вариантов применения, в которых используются соответствующие переключатели.