BR112014000081B1

BR112014000081B1 - dispositivo de comando e alerta

Info

Publication number: BR112014000081B1
Application number: BR112014000081A
Authority: BR
Inventors: Baumann Michael
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 2011-07-05
Filing date: 2012-06-20
Publication date: 2020-05-19
Also published as: CN103998832B; EP2689167B1; BR112014000081A2; KR20140043936A; EP2689167A1; KR101643137B1; WO2013004501A1; DE102011078639A1; CN103998832A

Abstract

resumo patente de invenção: "dispositivo de comando e alerta". a presente invenção refere-se a um dispositivo de comando e alerta (1), o qual compreende um acionador (2) que tem um corpo tubular (3), em que o corpo tubular (3) é guiado através de uma placa dianteira (5) e uma vedação é arranjada entre o corpo tubular (4) e a placa dianteira (5). a invenção é caracterizada pelo fato de que a vedação é um elemento de vedação (6) que é composto por vários componentes.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para DISPOSITIVO DE COMANDO E ALERTA.

[1] A presente invenção refere-se a um dispositivo de comando e alerta, o qual tem um acionador com um corpo tubular, em que o corpo tubular é guiado através de uma placa dianteira e uma vedação é arranjada entre o corpo tubular e a placa dianteira.

[2] Tal dispositivo de comando e alerta é usado no caso de máquinas ou instalações elétricas que são operadas por dispositivos de comando tais como, por exemplo, botões de pressão, chaves seletoras, etc. que agem no controle. Esses dispositivos de comando são montados em painéis de controle, painéis de operador, portas de caixas de comutação ou tampas de abrigos. Os dispositivos de comando são em geral de uma construção modular. Isto significa que eles consistem em um acionador, uma peça de fixação tal como, por exemplo, uma porca de anel, ou um suporte de montagem especial, e um ou mais elementos de comutação, que são incorporados como elementos de comutação de contatos de abrir ou de contatos de fechar. Para a montagem, o acionador é guiado de modo geral através de uma abertura no painel de controle da parte dianteira e montado por trás por meio de uma peça de fixação. Os elementos de comutação são fixados mecanicamente ao acionador ou à peça de fixação por meio de parafusos, ganchos de pressão ou prendedores. A conexão elétrica dos elementos de comutação ao controle ocorre por meio de terminais de conexão.

[3] Em aplicações de segurança tais como, por exemplo, dispositivos de comando de desativação de emergência, é prescrito que o sinal é gerado pela abertura dos contatos de abertura positiva. Isto significa que, em um dispositivo de comando de desativação de emergência não acionado, os contatos estão fechados, e consequentemente também o circuito associado. No evento de uma falha ou de uma

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2/11 emergência, o contato de fechar é interrompido ao golpear o acionador de desativação de emergência, que é posicionado na frente do painel de controle, e isto coloca a instalação ou a máquina em um estado seguro. No entanto, isto só funciona se a atribuição espacial entre o acionador e o elemento de comutação for assegurada. Uma montagem defeituosa ou uma ação violenta podem ter o efeito que os elementos de comutação são separados mecanicamente do acionador. Neste caso, o dispositivo de comando de desativação de emergência não é mais operacional, ou seja, se ele for acionado no evento de uma emergência, os contatos não são abertos, e, por conseguinte o estado perigoso também não é retificado. Isto pode conduzir a danos fatais ao homem e à maquinaria. Portanto, a conexão segura entre o acionador e o elemento de comutação é de importância essencial.

[4] Os acionadores devem preencher uma ampla variedade de requisitos. Por exemplo, eles devem poder ser montados facilmente e ter alguma apelação para o cliente. O requisito mais importante, no entanto, é aquele de comutar as instalações ou de colocar as mesmas no estado seguro, incluindo os locais que são expostos a todas as influências ambientais possíveis. Para isto, a classe de proteção correspondente representa o requisito de vedação para este grupo de produto, para assegurar a capacidade operacional sustentada dos dispositivos. A fim de atingir esse estado, vários conceitos de vedação estão no mercado.

[5] Para a vedação dos acionadores com respeito à placa dianteira e para a pré-fixação na placa dianteira, a prática até agora é que as vedações eram montadas de maneira fixa ou preás de maneira fixa em alguma outra forma a todos os acionadores, por exemplo, por um processo de moldagem por injeção de dois componentes, isto é, a vedação era aplicada diretamente ao corpo tubular.

[6] A desvantagem das soluções que são conhecidas até ago

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3/11 ra da técnica anterior é que as possibilidades do projeto técnico e estrutural são consideravelmente limitadas.

[7] Por conseguinte, o objetivo da presente invenção consiste na provisão de um dispositivo de comando e alerta que preenche um conjunto requerido de requisitos no que diz respeito ao efeito de vedação entre a placa dianteira e o acionador e que permite ao mesmo tempo muitas possibilidades de projeto estrutural, e na provisão de um método para a montagem do dispositivo de comando e alerta.

[8] De acordo com a invenção, esse objetivo é atingido por um dispositivo de comando e alerta que tem um acionador com um corpo tubular, em que o corpo tubular é guiado através de uma placa dianteira e uma vedação é arranjada entre o corpo tubular e a placa dianteira. A invenção é distinguida desse modo pelo fato que a vedação é um elemento de vedação que é formado por múltiplos componentes. O elemento de vedação, de preferência um anel de vedação, é neste caso de preferência formado em uma peça e é encaixado de maneira não fixa, mas destacável no corpo tubular, que também é indicado como uma roseta, ou na placa dianteira. O elemento de vedação de acordo com a invenção serve para vedação e para fixação e pode ser montado por meio de uma montagem com uma só mão.

[9] No corpo tubular pode ser formado um ressalto, o qual serve como um alargamento em seção transversal. A invenção visa o desenho da região de transição da placa dianteira à vedação da placa dianteira ou à roseta em uma relação cônica, a fim de compensar as tolerâncias do furo perfurado na placa dianteira, em que uma forma cônica positiva e uma forma cônica negativa são aqui ambas concebíveis.

[10] Embora o elemento de vedação de acordo com a invenção seja incorporado como uma peça, ele é baseado de preferência em dois ou mais componentes. Neste caso, um componente envolvente é

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4/11 formado como uma região externa. Essa região externa é exposta às influências ambientais e composta, portanto, de material resistente e também não tem nenhum limite de flexão. O segundo componente em forma de esqueleto é formado como uma região interna do elemento de vedação. Essa região interna é produzida a partir de material flexível de vedação e não é exposta diretamente às influências ambientais. Os elastômeros termoplásticos são de preferência usados como componentes, tais como, por exemplo, o poliuretano, a poliamida, o policarbonato e o polipropileno.

[11] O elemento de vedação de acordo com a invenção oferece a compensação de tolerância na placa dianteira por um plano enviesado, os elementos componentes moles flexíveis melhoram a vedação e o componente duro usado melhora a resistência às influências ambientais. Como resultado da montagem com uma só mão possível, esse elemento de vedação de dois componentes também melhorou muito as características de montagem e representa uma combinação técnica de vedação e fixação.

[12] O elemento de vedação de acordo com a invenção preenche em particular o conjunto de requisitos da classe de proteção IP69K e outras classes de proteção com requisitos inferiores. Essa classe de proteção especifica a adequabilidade dos equipamentos elétricos, tais como, por exemplo, dispositivos, luzes e material de instalação para várias condições ambientais, e a proteção das pessoas contra o perigo potencial do uso dos mesmos. Em muitas aplicações, os dispositivos elétricos e eletrônicos devem operar com segurança sob condições ambientais agravadas por muitos anos. Além da faixa de temperatura admissível, a carga química, que significa a resistência aos meios agressivos na indústria tais como vapores, ácidos, lixívias, óleo ou combustíveis de motor, representa uma limitação no uso. Além disso, o ingresso de umidade e de corpos estranhos tais como, por exemplo,

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5/11 poeira, deve ser impedido para um funcionamento confiável.

[13] Com respeito à sua adequabilidade para várias condições ambientais, os sistemas são divididos em classes de proteção correspondentes, conhecidas como códigos IP. De acordo com a DIN, a abreviatura IP refere-se a Proteção Internacional, mas também é usada em inglês para Proteção contra o Ingresso. As letras IP, sempre presentes na designação de classe de proteção, são seguidas por dois números de código. Estes indicam que extensão de proteção um invólucro oferece com respeito ao contato, ou a corpos estranhos (primeiro número de código) e à umidade, ou à água (segundo número de código). O tipo de proteção que está aqui envolvido, IP69K, indica pelo número 6 que o dispositivo deve ser à prova de poeira e pelo número 9K que deve ser oferecida proteção contra a água na limpeza a alta pressão e com jato de vapor.

[14] O elemento de vedação de múltiplos componentes aqui apresentado também é distinguido pelo fato que a tolerância do furo perfurado na placa dianteira pode ser compensada até a maior extensão, por meio do que um efeito de autofixação ideal, e consequentemente é produzida uma ação de retenção ideal ou de pré-fixação. Além disso, em consequência da composição de múltiplos componentes, mais de dois componentes também são aqui concebíveis, o elemento de vedação tem uma resistência adequada para assegurar a montagem com firmeza e para facilitar a remoção.

[15] O método de acordo com a invenção para a montagem de um dispositivo de comando e alerta, que tem um acionador com um corpo tubular, em que o corpo tubular é guiado através de uma placa dianteira e uma vedação é arranjada entre o corpo tubular e a placa dianteira, compreende três etapas. Em primeiro lugar, o elemento de vedação, formado por múltiplos componentes, de preferência de dois componentes, é pré-montado em uma placa dianteira. Em seguida, o

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6/11 acionador é guiado para o elemento de vedação pré-montado da placa dianteira. Finalmente, o acionador é fixado à placa dianteira por um suporte, em que o suporte é arranjado na placa dianteira no lado oposto ao do acionador.

[16] Um processo alternativo de montagem propicia que um elemento de vedação incorporado por múltiplos componentes é prémontado de maneira destacável em um acionador, e então o acionador é guiado com o elemento de vedação pré-montado para a placa dianteira, e o acionador é finalmente fixado à placa dianteira por um suporte.

[17] Os dois métodos de acordo com a invenção prosseguem na base que o elemento de vedação de acordo com a invenção não é conectado de maneira fixa ao acionador ou à placa dianteira, mas é encaixado sobre ou guiado na mesma. É possível, pelo desenho do elemento de vedação de acordo com a invenção, introduzir o mesmo na placa dianteira já antes da montagem do acionador, por meio do que o elemento de vedação já pode ser montado durante a criação do furo dianteiro da placa, não sendo de importância aqui qual acionador é usado. A base para isto é a montagem padrão de uma vedação já na placa dianteira perfurada pelo cliente, desse modo permitindo por sua vez uma ampla variedade de possibilidades do desenho.

[18] A invenção é distinguida pelo fato que o elemento de vedação de múltiplos componentes de acordo com a invenção compensa completamente a tolerância do furo perfurado na placa dianteira e, além disso, oferece u m efeito de autofixação ideal. Além disso, em consequência da composição de múltiplos componentes, o elemento de vedação tem uma resistência adequada para assegurar a montagem com firmeza e para facilitar a remoção.

[19] Outras vantagens e modalidades da invenção são explicadas a seguir com base nas modalidades exemplificadoras e com base

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7/11 no desenho.

[20] Esquematicamente:

[21] a Figura 1 mostra um dispositivo de comando e alerta de acordo com a invenção com um elemento de vedação pré-montado em uma placa dianteira em uma representação em perspectiva;

[22] a Figura 2 mostra uma modalidade exemplificadora adicional de um dispositivo de comando e alerta com um elemento de vedação pré-montado em uma placa dianteira em uma representação em perspectiva;

[23] a Figura 3 mostra um dispositivo de comando e alerta de acordo com a invenção com um elemento de vedação pré-montado no corpo tubular do acionador em uma representação em perspectiva;

[24] a Figura 4 mostra uma modalidade exemplificadora adicional de um dispositivo de comando e alerta com um elemento de vedação pré-montado no corpo tubular do acionador em uma representação em perspectiva;

[25] a Figura 5 mostra várias modalidades exemplificadoras de um acionador com um corpo tubular para o dispositivo de comando e alerta de acordo com a invenção em uma representação em perspectiva;

[26] a Figura 6 mostra um elemento de vedação de acordo com a invenção sem um componente mole em uma representação em seção;

[27] a Figura 7 mostra um elemento de vedação de acordo com a invenção com um componente mole em uma representação em seção;

[28] a Figura 8 mostra uma modalidade exemplificadora do elemento de vedação de acordo com a invenção em uma representação em perspectiva.

[29] A Figura 1 mostra um dispositivo de comando e alerta 1 de

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8/11 acordo com a invenção com um acionador 2, o qual tem um botão de pressão 3 e um corpo tubular 4. O acionador 2 é guiado para uma placa dianteira 5 por meio do corpo tubular 6, e um elemento de vedação 6 é arranjado entre a placa dianteira 5 e a parede externa do corpo tubular 4. O elemento de vedação 6 é uma vedação de múltiplos componentes e tem de preferência dois componentes. Um componente compreende uma região de vedação 7, que é apoiada na placa dianteira 5. O segundo componente compreende uma região de retenção 8, que é arranjada entre a parede externa da roseta 4 e a placa dianteira 5.

[30] O elemento de vedação 6 de acordo com a invenção faz com que a região de transição da placa dianteira à vedação da placa dianteira ou ao corpo tubular tenha uma relação cônica, a fim de que as tolerâncias do furo perfurado na placa dianteira sejam compensadas. O conceito de vedação aqui apresentado, que compreende de preferência dois componentes, oferece a vantagem que a região de vedação 7, que é exposta substancialmente às influências ambientais, do elemento de vedação 6 é produzida a partir de material resistente, e esse material é substancialmente sem um limite de flexão. Por outro lado, a região de retenção 8 do elemento de vedação 6 é produzida a partir de um material elástico.

[31] O elemento de vedação 6 de acordo com a invenção pode em uma primeira etapa ser montado na placa dianteira 5, por meio do que uma proteção de vedação muito maior é obtida, e desse modo, por exemplo, até mesmo a integridade de vedação da classe de proteção IP69K. Além disso, a montagem da vedação na placa dianteira 5 de antemão propicia uma liberdade considerável do desenho para a geometria da vedação.

[32] Alternativamente, no entanto, a pré-montagem do elemento de vedação 6 também pode continuar a ser executada em uma região

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9/11 de diâmetro reduzido do corpo tubular, o que propicia a montagem customizada do acionador 2 com a vedação montada na placa dianteira 5. Além disso, uma vantagem adicional que pode ser mencionada é que o efeito de autofixação é aumentado bastante pela relação cônica no corpo tubular 4 e no elemento de vedação 6 de acordo com a invenção.

[33] Uma melhora do elemento de vedação 6 de acordo com a invenção consiste, por exemplo, em arranjar entre a região de vedação 7 e a região de retenção 8 do elemento de vedação 6 outros componentes com propriedades melhoradas, o que otimiza essa região de transição.

[34] O acionador 2 é fixado em sua posição por um suporte 9, o qual é arranjado na placa dianteira 5 no lado oposto ao do acionador

2. O corpo tubular 4 do acionador 2 pode de preferência ter diretamente sob o botão de pressão 3 um ressalto 10, o qual é formado como um alargamento na seção transversal na direção do botão de pressão

3.

[35] A Figura 2 mostra uma modalidade exemplificadora adicional de um dispositivo de comando e alerta 1 com um elemento de vedação 6 pré-montado em uma placa dianteira. Neste exemplo, o corpo tubular 4 do acionador 2 é representado em uma forma completamente cilíndrica sem um ressalto 10.

[36] Na Figura 3, um dispositivo de comando e alerta 1 de acordo com a invenção com um elemento de vedação 6 pré-montado no corpo tubular 4 é representados, e o corpo tubular 4 do acionador 2 neste exemplo é representado em uma forma completamente cilíndrica sem um ressalto 10.

[37] Na Figura 4, um dispositivo de comando e alerta 1 de acordo com a invenção com um elemento de vedação 6 pré-montado no corpo tubular 4 é representado, e o corpo tubular 4 do acionador 2

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10/11 neste exemplo tem um estreitamento em seção transversal debaixo do botão de pressão 3.

[38] A Figura 5 mostra várias modalidades exemplificadoras do acionador 2 com um corpo tubular 4 para o dispositivo de comando e alerta 1 de acordo com a invenção. O corpo tubular 4 pode ser incorporado debaixo do botão de pressão 3 com um ressalto 10, o qual é incorporado como um alargamento em seção transversal para o botão de pressão 3. Em uma modalidade exemplificadora adicional, o corpo tubular 4 pode ser formado de maneira completamente cilíndrica sem estreitamento em seção transversal. Finalmente, o corpo tubular 4 pode ser formado com um estreitamento em seção transversal para a botão de pressão 3.

[39] Na Figura 6, uma modalidade exemplificadora do elemento de vedação 6 de acordo com a invenção sem um componente mole é representada, mostrando a estrutura de esqueleto do elemento de vedação 6. A Figura 7 mostra o elemento de vedação 6 com um componente mole.

[40] Na Figura 8, uma modalidade exemplificadora do elemento de vedação 6 de acordo com a invenção é representada. Os elementos de compensação geométricos 11 são arranjados na região de retenção 8 do elemento de vedação 6. Os elementos de compensação geométricos 11 podem ser de preferência formados como saliências, nervuras ou aletas. Esses elementos de compensação geométricos 11 permitem a compensação da tensão entre o furo perfurado na placa dianteira e o corpo tubular 4 e, portanto, são analogamente incorporados como componentes moles. As geometrias de sulco 12 são arranjadas na região de vedação 7. As geometrias de sulco 12 melhoram a resistência da região de vedação 7.

[41] A invenção é distinguida pelo fato que o elemento de múltiplos componentes de vedação de acordo com a invenção compensa

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11/11 completamente a tolerância do furo perfurado na placa dianteira e, além disso, oferece um efeito de autofixação ideal. Além disso, em consequência da composição de múltiplos componentes, o elemento de vedação tem uma resistência adequada para assegurar a montagem com firmeza e para facilitar a remoção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de comando e alerta (1), com um atuador (2), uma vedação com uma região de vedação e uma região de retenção (8), e uma placa dianteira (5), sendo que o dispositivo de comendo e alerta (1) tem um acionador (2) com um corpo tubular (4), sendo que o corpo tubular (4) é guiado através de uma placa dianteira (5) e a vedação é arranjada entre o corpo tubular (4) e a placa dianteira (5), caracterizado pelo fato de que a vedação é um elemento de vedação (6) que é formado por múltiplos componentes, sendo que um componente envolvente é formado como uma região externa e um segundo componente formando um esqueleto é formado como uma região interna do elemento de vedação (6), sendo que a região externa está exposta à influências do ambiente e é composta de material resistente e também não apresenta limite de flexão, sendo que essa região interna é produzida de uma material de vedação flexível e não é diretamente exposto à influências do ambiente e sendo que elastômero termoplástico é usado como componente, como por exemplo, poliuretano, poliamida, policarbonato e polipropileno.
2. Dispositivo de comando e alerta (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de vedação (6) tem uma região de vedação (7), que se apoia na placa dianteira (5).
3. Dispositivo de comando e alerta (1), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a região de vedação (7) é formada a partir de um material resistente.
4. Dispositivo de comando e alerta (1), de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o elemento de vedação (6) tem uma região de retenção (8), que está disposta entre a parede externa da roseta, ou seja, do corpo em forma de tubo (4), e da placa dianteira (5).
5. Dispositivo de comando e alerta (1), de acordo com a

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2/2 reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a região de retenção (8) é formada a partir de um material elástico e é revestida total ou parcialmente.
6. Dispositivo de comando e alerta (1), de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que a região de retenção (8) tem elementos de compensação geométricos (11).
7. Dispositivo de comando e alerta (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, caracterizado pelo fato de que geometrias de sulco (12) são arranjadas na região de vedação (7) do elemento de vedação (6).