BR112016005978B1 - Comutador de segurança operado eletronicamente - Google Patents

Abstract

chave de segurança operada eletronicamente. a presente invenção refere-se a uma chave de segurança operada eletronicamente compreendendo um dispositivo de comutação (2) adaptado para ser ancorado em uma parte fixa da proteção e um invólucro (4) definindo um eixo longitudinal (x) e alojando dispositivos de comutação (5), adaptada para ser operativamente conectada a um ou mais controlos e/ou circuitos de serviço da planta, um dispositivo de operação (3) adaptado para ser ancorado em uma parte móvel da proteção para acoplar os dispositivos de comutação (5) durante o fechamento da parte móvel. o dispositivo de comutação (2) compreende uma cabeça (8) alojando um mecanismo de bloqueio (36) do dispositivo de operação (3) na posição de fechamento, a cabeça possuindo adicionalmente uma primeira porção (8 ') provida de um furo de centragem (9) acessível pelo mecanismo de bloqueio (36), e uma segunda porção (8 '') tendo dispositivos de detecção (10) operativamente acoplados aos dispositivos de comutação (5) para modificar sua condição operativa em função de um sinal de entrada. o dispositivo de operação (3) é adaptado para enviar um sinal de proximidade para ser recebido pelos dispositivos de detecção (10) a fim de controlar os dispositivos de comutação (5) e também é provido de um elemento de centragem (11) adaptado para ser inserido no furo de centragem (9) para o posicionamento do dispositivo de operação (3) em correspondência com a cabeça (8). os dispositivos de comutação (5) são do tipo eletrônico ou eletromecânico e compreendem um atuador (39) operativamente acoplado com o mecanismo de bloqueio (36) para operar no mesmo exclusivamente durante o recebimento do sinal de entrada. pelo menos uma dentre a primeira porção (8 ') e a segunda porção (8 '') da cabeça (8) está montada de forma rotativa no invólucro (4) para girar em torno de um mesmo eixo central (r) da referida cabeça (8) e modificar a orientação, respectivamente, do furo de centragem (9) e/ou dos dispositivos de detecção (10) com relação ao invólucro (4).

Description

Descrição Campo Técnico

[001] A presente invenção encontra aplicação no campo dos dispositivos de segurança elétrica e, em particular, se refere a um comutador de segurança operado eletronicamente.

Estado da técnica

[002] Os comutadores de segurança projetados para serem instalados em barreiras e painéis de proteção de máquinas e plantas industriais compreendem um invólucro desenhado para ser ancorado em uma parte fixa da proteção e alojar em seu interior os componentes de comutação elétricos e eletrônicos, a fim de conectar o comutador às plantas a serem monitoradas.

[003] Ao invés, um elemento de operação projetado para interagir com o comutador para abrir/fechar um ou mais circuitos conectados à mesma durante a abertura e encerramento do painel ou outra parte móvel, é fixado em correspondência com a porta ou painel de abertura da proteção.

[004] Deste modo, a ativação da planta monitorada somente é possível se a proteção estiver em condições seguras, com o painel fechado, quando existe uma interação entre a parte de comutação e o elemento de operação.

[005] Nesse contexto, os comutadores de maior extensão proporcionam a interação entre o atuador móvel e a porção do circuito contida no invólucro fixo através de uma ranhura no mesmo.

[006] Através dessa ranhura, será possível inserir um atuador com a forma adequada, por exemplo, um comutador, para agir sobre um mecanismo de bloqueio/desbloqueio de contatos adequados alojados no invólucro, conforme descrito por exemplo em US7456368 e em DE10056458.

[007] Alguns destes comutadores são providos (próximo ao atuador) de um elemento de centragem, que serve principalmente para reajustar o possível desalinhamento entre a ranhura do invólucro e o atuador. Comutadores semelhantes são descritos em US7563995 e EP2112674. Estes comutadores, mesmo se relativamente confiáveis, têm algumas desvantagens operacionais, especialmente devido à possibilidade de penetração de poeira ou sujeira na ranhura, além de apresentarem problemas de segurança.

[008] De fato, em caso de conduta negligente ou fraudulenta, a configuração particular da ranhura permite inserir um atuador diferente, semelhante àquele associado com a parte móvel da proteção, podendo causar uma reinicialização não segura do sistema, mesmo com a proteção aberta.

[009] Por estas razões, a maioria das soluções mais recentes implicam a substituição dos atuadores mecânicos com atuadores eletrônicos e codificados, pois permitem o uso de transponders, por exemplo tipo RFID (Identificação por Radiofrequência), tonando possível a comunicação entre as partes fixa e móvel do comutador e permitindo o reconhecimento mútuo e a ativação do sistema somente em uma condição segura.

[010] Por exemplo, a US7775072 descreve um comutador dotado de uma parte móvel ancorada na porta de uma barreira de segurança e um atuador com uma extremidade projetada para ser inserida em um rebaixo feito na parte fixa do comutador.

[011] A extremidade do atuador também possui um transponder adaptado para comunicar com um circuito de detecção, colocado no rebaixo, quando a distância entre os elementos alcança um valor mínimo, a fim de indicar o correto fechamento da porta. A parte móvel aloja um elemento de bloqueio que interage com o atuador e o mantém na posição fechada, que apenas pode ser removido após a habilitação de um pistão acionado por um comando enviado através do circuito de detecção.

[012] A US2011/0259060 descreve um comutador semelhante àquele descrito acima, no qual existe um atuador tipo comutador, dotado de um transponder adaptado em uma extremidade, a fim de ser detectado por um sensor alojado na parte fixa do comutador, que também aloja um elemento de bloqueio.

[013] A WO2013/087 183 descreve um comutador de segurança possuindo um invólucro com formato de caixa, ambos com uma ranhura adaptada para receberem um atuador comutador dotado de codificação mecânica, em particular, uma solenóide e um sensor de proximidade adaptado para comunicar com o atuador e detectar a sua posição.

[014] Estes últimos tipos de comutador, embora garantindo maior confiabilidade e segurança, têm alguns inconvenientes.

[015] Por exemplo, neste último caso, o comutador continua sendo essencialmente do tipo mecânico, com um atuador comutador que atua sobre a cinemática de um mecanismo conectado a meios de comutação tradicionais. O sensor de proximidade tem o único propósito de detectar a presença do atuador para gerar um sinal de presença, a fim de ativar os meios de comutação.

[016] No entanto, o bloqueio do atuador, na posição de fechamento, sempre é confiado aos elementos mecânicos, inerentemente inseguros.

[017] Além disso, a conexão entre o sensor de proximidade e os meios de comutação é realizada por meio de fios localizados na parte externa do invólucro, causando uma sobrecarga e um risco potencial devido a um possível contato com o atuador.

[018] Outro inconveniente destes comutadores consiste no fato de que os atuadores conhecidos do tipo transponder ou outro sistema de detecção eletrônico não garantirem um alinhamento suficientemente preciso entre a antena ou o transmissor e o leitor ou receptor, de modo que pode haver uma ausência de comunicação, mesmo com a proteção na condição fechada, com a consequente falta de funcionamento do sistema.

[019] Além disso, os comutadores conhecidos têm uma configuração limitada, pouco flexível, que não permite aplicá-los na proteção e orientá-los diferentemente, de modo a serem capazes de adaptarem-se aos vários métodos possíveis de abertura da proteção.

Objeto da invenção

[020] O objeto da presente invenção refere-se a um comutador de segurança operado eletronicamente, de alta eficiência, flexibilidade e praticidade na montagem, capaz de ultrapassar os inconvenientes descritos acima.

[021] Um objetivo específico consiste em proporcionar um comutador de segurança dotado de um dispositivo de operação eletrônico, possuindo dois elementos mutuamente móveis, adaptados para interagirem entre si, a fim de detetar a correta posição fechada e sempre garantir um alinhamento suficientemente preciso entre os elementos referidos acima.

[022] Ainda outro objetivo consiste em proporcionar um comutador de segurança operado eletronicamente, que pode ser aplicado a vários tipos de portas diferentes e direcionar a sua abertura através de uma reconfiguração simples que não requer necessariamente a desmontagem do comutador.

[023] Um outro objetivo consiste em proporcionar um comutador de segurança operado eletronicamente, cujas operações de reconfiguração também podem ser realizadas com o comutador já montado na barreira ou proteção, sem risco de danificar os cabos elétricos que conectam o dispositivo de operação eletrônico aos contatos.

[024] Estes objetivos, assim como outros detalhados mais adiante, são alcançados por um comutador de segurança operado eletronicamente que, de acordo com a reivindicação 1, que inclui um dispositivo de comutação adaptado para ser ancorado em uma parte fixa da proteção e possui um invólucro que define um eixo longitudinal e aloja meios de comutação adaptados para funcionarem conectados a um ou mais controles e/ou circuitos de serviço do sistema para o controle dos mesmos, e um dispositivo de operação adaptado para ser ancorado em uma parte móvel da proteção, a fim de interagir com os referidos meios de comutação durante o fechamento da parte móvel na parte fixa.

[025] O dispositivo de comutação é constituído por uma cabeça fixada no invólucro, que aloja um mecanismo de bloqueio do dispositivo de operação na posição fechada da parte móvel; a primeira porção da cabeça também tem um furo de centragem acessível a partir do dito mecanismo de bloqueio e a segunda porção tem meios de detecção operativamente acoplados aos meios de comutação para variar o seu estado em função de um sinal de entrada.

[026] O dispositivo de operação está adaptado para enviar um sinal de proximidade, o qual é projetado para ser recebido como entrada pelos meios de detecção, a fim de monitorar os referidos meios de comutação; também é provido de um membro de centragem adaptado para ser inserido no referido furo de centragem, de maneira a posicionar o dispositivo de operação em correspondência com a cabeça.

[027] Os meios de comutação são do tipo eletromecânico ou eletrônico e incluem um atuador eletrônico alojado no invólucro e operativamente acoplado ao mecanismo de bloqueio, a fim de agir no mesmo exclusivamente após a recepção do referido sinal de entrada dos referidos meios de detecção.

[028] Além disso, pelo menos uma das porções da cabeça está montada de maneira rotativa sobre o invólucro para girar em torno de um mesmo eixo central da cabeça e variar a orientação, respetivamente, do furo de centragem e/ou dos meios de detecção com relação ao invólucro.

[029] Desta maneira, a configuração do comutador pode ser modificada de uma maneira simples e rápida para adaptar-se à configuração específica da barreira ou proteção para a qual foi projetada e, em particular, para fazer um mesmo comutador adaptado para ser aplicado, de maneira universal, a barreiras articuladas e deslizantes, com fechamento para a direita ou esquerda.

[030] Além disso, a presença de meios de comutação do tipo eletrônico e de um dispositivo de operação também eletrônico, que atua sobre o mecanismo de desbloqueio, irá impedir que, a partir da posição de fechamento, o bloqueio e desbloqueio do dispositivo de operação seja realizado por elementos mecânicos inerentemente inseguros.

[031] Adequadamente, os referidos meios de detecção podem ser ligados aos meios de comutação através de conexão eletrônica dos meios alojados no invólucro, de modo a evitar a presença de cabos externos que podem quebrar após a rotação da cabeça ou devido a um contato acidental das partes móveis, por exemplo, com o mesmo dispositivo de operação.

[032] Vantajosamente, o furo de centragem pode passar transversalmente ao longo da cabeça para ser acessível pelo elemento de centragem a partir de ambas as seções tranversais abertas de extremidade.

[033] Desta maneira, além de tornar o comutador mais facilmente orientável, irá impedir o acúmulo de sujidade dentro do furo, uma vez que a inserção do membro de centragem também terá a tarefa de remover quaisquer possíveis corpos estranhos.

[034] Além disso, os meios de comutação podem ser do tipo eletromecânico ou eletrônico e incluem uma unidade lógica de controle conectada aos meios de detecção e associada com um bloco terminal para conectar um ou mais de controles e/ou circuitos do sistema de serviço a ser comutado.

[035] O dispositivo de operação pode incluir um transponder adaptado para enviar o sinal de proximidade associado com um código de identificação, enquanto os meios de detecção podem incluir um receptor adaptado para ser colocado em correspondência com o transponder, por exemplo, alinhado ou disposto em uma posição de frente para o mesmo, possivelmente parcialmente escalonado na direção longitudinal e/ou transversal, para receber o sinal de proximidade quando o transponder está colocado a uma distância mínima predefinida da cabeça e envia o código de identificação para a unidade lógica de controle.

[036] Desta maneira, a cabeça não terá as ranhuras típicas normalmente fornecidas, a fim de permitir o acesso do dispositivo de operação ao mecanismo de controle dos meios de comutação, impedindo que os mesmos sejam ativados por elementos de operação diferentes daqueles instalados na parte móvel, que terão um código de identificação a ser univocamente reconhecido pela unidade lógica.

[037] A ausência de ranhuras de acesso aos meios de comutação também melhora a limpeza do comutador tornando-o mais eficiente e usável, mesmo em ambientes com elevada presença de poeira.

[038] Vantajosamente, o invólucro pode incluir primeiros meios de fixação axial da cabeça, adaptados para evitar ou limitar a translação longitudinal da mesma com respeito ao invólucro, ao mesmo tempo deixando-a livre para girar em torno do eixo central.

[039] Esta configuração seria particularmente vantajosa na presença de meios de comutação do tipo eletromecânico ou eletrônico, uma vez que os meios de detecção são conectados à unidade lógica por meio de cabos; o comutador pode ser sempre fornecido montado, mas deixando a possibilidade de o usuário final escolher a melhor orientação da cabeça; a cabeça estará livre para girar, na medida em que está bloqueada por meio de meios de fixação adequados, sem poder ser completamente removida do invólucro.

[040] Adequadamente, o invólucro pode ser substancialmente prismático, com uma face superior provida de uma abertura cilíndrica para a inserção de uma primeira projeção tubular axial da cabeça; a referida abertura cilíndrica e a primeira projeção tubular são providas, respetivamente, de um primeiro e de um segundo elemento de encosto, adaptados para interagirem entre si durante a rotação da cabeça, de modo a limitá-la a um valor inferior a 360°.

[041] Esta configuração irá evitar que a cabeça possa realizar uma ou mais voltas completas em torno do eixo central, o que poderia causar o enrolamento dos cabos que conectam os meios de detecção aos meios de comutação, com o risco de danificar os mesmos.

[042] O elemento de comutação também pode incluir um dispositivo auxiliar de controle, adaptado para ser colocado entre a cabeça e o invólucro e ser provido de pelo menos um botão de emergência operável manualmente para atuar sobre os referidos meios de comutação.

[043] Por sua vez, o dispositivo auxiliar pode incluir um corpo tubular prismático; uma segunda projeção tubular axial do referido invólucro, terá um terceiro elemento de encosto adaptado para interagir com o primeiro elemento de encosto e, na lateral da cabeça, haverá um quarto elemento de encosto adaptado para interagir com o segundo elemento de encosto durante a rotação do corpo prismático com relação ao invólucro e à cabeça, a fim de limitar as rotações relativas a um valor inferior a 360°.

[044] Esta configuração, além de aumentar a funcionalidade do comutador e, consequentemente, o grau de segurança, irá também aumentar a flexibilidade de uso, uma vez que o elemento de controle pode ser orientado de forma independente a partir da cabeça e, portanto, independentemente do modo de fechamento da proteção.

[045] Além disso, o referido botão de emergência pode incluir um elemento atuador conectado a uma face lateral do referido corpo prismático por meio de uma haste transversal com comprimento ajustável, a fim de poder ser aplicada a painéis ou barreiras de qualquer espessura.

[046] Formas vantajosas de realização da invenção são detalhadas nas reivindicações dependentes.

Breve descrição dos desenhos

[047] Outras características e vantagens da invenção serão mais evidentes à luz da descrição detalhada de algumas realizações preferenciais mas não exclusivas de um comutador de segurança operado eletronicamente, mostrados a título de exemplo não limitativo com o auxílio dos desenhos anexos, onde:

[048] FIG. 1 é uma representação ampliada, parcialmente explodida, de um comutador da invenção em uma primeira forma de realização preferencial;

[049] FIG. 2 é uma representação ampliada de um dispositivo de comutação do comutador da Fig. 1;

[050] FIG. 3 é uma representação ampliada de um dispositivo de comutação de um comutador da invenção em uma segunda realização preferencial;

[051] FIG. 4 sapata do dispositivo de comutação da fig. 2 em três diferentes configurações de montagem e orientação da cabeça;

[052] FIG. 5 é uma representação ampliada, totalmente explodida, do comutador da Fig. 1;

[053] FIG. 6 é uma vista lateral em corte longitudinal do dispositivo de comutação da Fig. 2;

[054] FIG. 7 é uma vista frontal de um dispositivo de comutação em uma terceira forma de realização, com duas orientações diferentes da cabeça, onde a respectiva seção transversal é associada a cada forma de realização;

[055] FIG. 8 é uma vista frontal do dispositivo de comutação da Fig. 2 associado com duas seções transversais diferentes.

Melhores formas de realização da invenção

[056] Com referência às figuras anexas, são mostradas algumas formas de realização preferencial, mas não exclusiva, de um comutador de segurança operado eletronicamente de acordo com a invenção, projetadas para serem aplicadas, de uma forma preferencial, mas não exclusiva, a uma proteção do tipo barreira ou painel móvel, a fim de impedir o acesso não-seguro a uma máquina em operação ou planta industrial.

[057] Em tempo oportuno e conhecido, o comutador vai ser projetado para ser aplicado na proteção em correspondência com um dos acessos da mesma a fim de parar, de um modo substancialmente imediato, o funcionamento da máquina ou instalação em caso de abertura de uma porta ou painel desse acesso.

[058] Em particular, um comutador de segurança operado eletronicamente, de modo geral referida com 1, que compreende um dispositivo de comutação 2 adaptado para ser ancorado na parte fixa da proteção, próximo ao acesso, a fim de ser monitorado, e um dispositivo de operação 3 adaptado para ser ancorado na parte móvel da proteção, projetado para fechar o acesso e aproximar-se do dispositivo de comutação 2 durante o movimento de fechamento da parte móvel.

[059] De uma maneira conhecida, o fechamento da proteção irá causar a ativação da máquina ou planta, enquanto a planta será bloqueada automaticamente na abertura do acesso, de acordo com os procedimentos operacionais descritos a seguir.

[060] Na configuração da Fig. 1, o dispositivo de comutação 2 é composto essencialmente por três módulos mutuamente montados em conjunto de modo removível, tal como mostrado por exemplo na Fig. 2.

[061] Em particular, há um invólucro inferior 4 que se estende ao longo de um eixo longitudinal X e aloja meios de comutação 5 adaptados para serem operativamente conectados a um ou mais controles e/ou circuitos de serviço da planta para o seu monitoramento, um dispositivo auxiliar e intermediário de controle 6 adaptado para ser ancorado diretamente no invólucro 4 e provido de um ou mais botões de emergência operáveis manualmente 7 para atuarem sobre os meios de comutação 5 e uma cabeça superior 8.

[062] Como é mostrado na Fig. 3, o invólucro 4 também pode ter uma forma assimétrica com respeito ao eixo longitudinal, X com a dimensão longitudinal que pode não ser predominante, e com a cabeça 8 colocada em uma posição assimétrica.

[063] Outras formas de realização do invólucro 4 também serão possíveis, dependendo do espaço e/ou requisitos estéticos e/ou função do componente eletrônico a ser alojado dentro do mesmo.

[064] A cabeça 8 pode ser aplicada por cima do dispositivo auxiliar de controle 6, como mostrado na Fig. 2, ou diretamente no invólucro 4 se o dispositivo intermediário 6 não for fornecido, como, por exemplo, é mostrado na Fig. 3 ou na configuração da Fig. 7.

[065] A cabeça 8 tem um furo de centragem 9 e meios de detecção 10 operativamente acoplados aos meios de comutação 5 para variarem o estado como uma função de um sinal de entrada recebido pelo dispositivo de operação 3.

[066] Este último, por sua vez, é provido de um membro ou pino de centragem 11 adaptado para ser inserido no furo de centragem 9 da cabeça 8 no momento de fechamento da proteção, a fim de posicionar o dispositivo de operação 3 em correspondência com a cabeça 8.

[067] Além disso, o dispositivo de operação 3 está adaptado para enviar um sinal de proximidade projetado para ser recebido como entrada pelos meios de detecção 10 presentes na cabeça 8 a fim de controlar os meios de comutação 5 e causar o fechamento dos circuitos do sistema.

[068] Mais precisamente, o dispositivo de operação 3 terá um transmissor 12, mostrado na Fig. 5, assim como um transponder ou semelhante, adaptado para enviar o sinal de proximidade aos meios de detecção 10, dotados, por sua vez, de um ou mais receptores 13 adaptados para receberem o sinal quando a distância entre o dispositivo de operação 3 e a cabeça 8 é pelo menos igual a um valor mínimo predeterminado, suficiente para considerar a proteção fechada.

[069] O furo 9 e o pino de centragem 11 terão a tarefa de recuperar qualquer folga ou desalinhamento existente entre as respectivas partes produzida durante a montagem ou uso do comutador 1, colocando o transmissor 12 e o receptor 13 em posições mutuamente de frente e longitudinalmente alinhadas de uma maneira mais ou menos precisa e, em qualquer caso, adequadas para permitirem a interação mútua.

[070] De acordo com uma característica particular da invenção, a cabeça 8 consiste essencialmente de uma primeira porção 8' provida de um furo de centragem 9 e de uma segunda porção 8'' provida de meios de detecção 10.

[071] Adequadamente, pelo menos uma das duas porções 8', 8'' da cabeça 8, preferencialmente ambas, serão rotativamente montadas no invólucro 4 para rodar em torno de um mesmo eixo de rotação, R preferencialmente longitudinal e substancialmente central relativamente à cabeça 8, de modo a variar a orientação do furo de centragem 9 e do receptor 13 dos meios de detecção 10, respectivamente.

[072] Na Fig. 4 é mostrado um dispositivo de comutação 2 segundo três disposições diferentes da cabeça 8. Nessa figura, pode-se ver também que o dispositivo auxiliar de controle 6 pode ser rodado relativamente ao invólucro 4 e/ou à cabeça 8 para orientar os botões de emergência 7 de forma independente no que diz respeito ao furo de centragem 9 e meios de detecção 10.

[073] Nas configurações mostradas, as duas porções 8', 8'' da cabeça 8 são, pelo menos, parcialmente solidárias uma com a outra, de modo que o furo de centragem 9 e os meios de detecção 10 podem girar de maneira integrada.

[074] Como é mais claramente perceptível na Fig. 5, a primeira porção 8' da cabeça 8 pode, eventualmente, ter um topo removível 14 para permitir a remoção temporária, útil durante a montagem, por exemplo, para permitir o posicionamento dentro do furo 9 de elementos de fixação elásticos 15 operando em direções opostas ao longo de uma direção Y transversal relativamente ao sentido da extensão Z do furo de centragem de 9.

[075] Estes elementos de fixação 15 atuarão na lateral do membro de centragem 11 inserido no furo, 9 a fim de exercerem uma força de retenção transversal mínima, útil para evitar que o membro de centragem 11 possa ser separado da cabeça 8 devido a vibração ou outras pequenas forças transmitidas à barreira, durante o uso normal da máquina ou planta.

[076] No entanto, de acordo com uma forma de realização alternativa, não mostrada nestas figuras, as duas porções 8', 8'' da cabeça 8 podem ser mutuamente giráveis para permitir a orientação angular do furo de centragem 9 e dos meios de detecção 10 de uma maneira mutuamente independente.

[077] O dispositivo de operação 3 compreende essencialmente uma base 16 adaptada para ser ancorada diretamente na parte móvel da proteção ou através de suportes de montagem apropriados, não mostrados, que vai alojar o transmissor 12, o qual será adequadamente disposto por baixo do pino de centragem 11.

[078] Este último irá se projetar transversalmente a partir da base 16 e terá uma forma essencialmente cilíndrica com uma extremidade interna 11 ' inserida na base, 16 de modo a permitir uma ligeira oscilação do pino 11, o que é útil para recuperar eventuais desalinhamentos com o furo de centragem 9, e uma extremidade externa 11'' arredondada ou cônica para facilitar a sua inserção no furo de centragem 9 e agir sobre os meios de comutação 5, conforme descrito abaixo.

[079] O pino 11 também terá um rebaixo perimetral intermediário 17 para alojar os elementos de fixação 15 posicionados no furo de centragem 9.

[080] O furo de centragem 9 será preferencialmente um furo que atravessa transversalmente a cabeça 8 para ser acessível pelo membro de centragem 11 a partir de ambas as aberturas transversais das seções finais, independentemente da posição do receptor 13.

[081] Além disso, o furo de centragem 9 vai ser substancialmente cilíndrico, com uma ou ambas as seções com as extremidades curvadas para fora para receberem o pino de centragem 11 e facilitarem o acoplamento mútuo, mesmo na presença de desalinhamentos relativamente significativos.

[082] De acordo com outro aspecto particularmente vantajoso, o invólucro 4 será provido de meios de fixação axial 18 da cabeça, 8 adaptados para evitar ou limitar a translação longitudinal com relação ao invólucro 4, mas deixando-o ao mesmo tempo livre para girar em torno do eixo central R.

[083] Em particular, o invólucro 4 será substancialmente prismático, com uma face superior 19 provida de uma abertura cilíndrica 20 para inserção de uma primeira projeção tubular axial 21 da cabeça 8, se o dispositivo intermediário 6 não for fornecido.

[084] A primeira projeção 21 irá compreender uma ranhura periférica externa 22 onde os primeiros meios de fixação axial 18 vão ser inseridos.

[085] Estes últimos, nas formas de realização mostradas, são constituídos por pares de aletas 23 adaptadas para serem inseridas transversalmente nas correspondentes ranhuras diametralmente opostas 24 feita na parede lateral 25 do invólucro 4 para engatar a ranhura periférica 22 a partir de lados opostos.

[086] Desta maneira, uma vez inseridas 23 as aletas na ranhura periférica 22 através das respectivas ranhuras 24, não será possível remover a cabeça 8 a partir do invólucro 4.

[087] Ao mesmo tempo, no entanto, a ranhura periférica 22 será sempre deslizável com relação às aletas 23 para permitir, pelo menos, a rotação parcial da cabeça, 8 necessária para se obter a orientação desejada.

[088] A fixação estável da cabeça 8 no invólucro 4 será obtida por meio de parafusos longitudinais 26 a serem inseridos em sedes adequadas da cabeça 8 e do invólucro, 4 uma vez selecionada a orientação da cabeça 8.

[089] Se o dispositivo auxiliar de controle 6 é fornecido, o mesmo pode apresentar um corpo prismático 27 possuindo uma segunda projeção tubular axial 28 semelhante à primeira, 21 a fim de encaixar na abertura 20 do invólucro cilíndrico 4 e engatar nos primeiros meios de fixação axial 18 para bloquear axialmente o dispositivo de controle 6, deixando-o no entanto livre para girar em torno do eixo central R até a fixação com os parafusos acima 26.

[090] Assim como na primeira projeção tubular 21, a segunda projeção 28 também irá compreender uma ranhura periférica externa 29 adaptada para ser engatada por meio das aletas 23 dos segundos meios de fixação axial, 31 substancialmente semelhantes aos primeiros meios 18, e inserida nas ranhuras correspondentes 24 existentes no corpo prismático 27 para interagir com a ranhura 22 das primeiras projeções 21 e axialmente, mas de forma rotativa, fixarem a cabeça 8 no corpo prismático 27.

[091] Ambas as projeções 21 e 28 podem ter uma ranhura periférica adicional para alojar um selo de vedação, não mostrado.

[092] Além disso, a cabeça 8 do corpo prismático 27 compreenderá uma abertura cilíndrica 30 adaptada para receber de forma rotativa a primeira projeção tubular 21.

[093] A partir das seções da Fig. 7 também é possível observar que a primeira abertura cilíndrica 20 e a primeira projeção tubular 21 também serão providas, respectivamente, de um primeiro 32 e segundo elemento de encosto 33 adaptados para interagirem entre si durante a rotação da cabeça 8 relativamente ao invólucro 4, no caso de ausência do dispositivo intermediário 6, para limitá-la a um valor inferior a 360°.

[094] Em particular, o primeiro elemento de encosto 32 projeta-se radialmente para dentro da parede lateral cilíndrica da abertura 20 para comprimir, devido à rotação da cabeça 8; o segundo elemento de encosto 33 se estende radialmente para dentro da primeira projeção tubular 21.

[095] Ao invés, conforme mostrado na Fig. 8, o dispositivo auxiliar de controle 6 será dotado, a partir da lateral do invólucro 4, de um terceiro elemento de encosto 34 que se estende a partir da segunda projeção tubular axial 28 para interagir com o primeiro elemento de encosto 32.

[096] Pelo contrário, terá, a partir da lateral da cabeça, 8 um quarto elemento de encosto 35 adaptado para interagir com o segundo elemento de encosto 33 durante a rotação do corpo prismático 27 com relação ao invólucro 4 e à cabeça 8, para limitar as relativas rotações a um valor inferior a 360°.

[097] Relativamente aos meios de comutação 5, eles serão, preferencialmente, do tipo eletromecânico ou eletrônico, e terão um mecanismo de bloqueio 36 alojado, pelo menos parcialmente no invólucro, 4 e uma haste de deslizamento longitudinal 37 com uma extremidade superior 37' inserida na cabeça 8 para entrar no furo de centragem 9, conforme mais claramente perceptível na Fig. 6, e interagir com o pino de centragem 11 no momento de fechamento da proteção.

[098] A extremidade inferior 37'' da haste 37 será fixada em um elemento de impulsão 45 para agir em um deslizador 38 e operar em um atuador 39, por exemplo um eletroímã, associado com uma unidade lógica de controle 40, por exemplo uma placa eletrônica, que, por sua vez, irá ser associada com um terminal 41 para conectar um ou mais controles e/ou circuitos de serviço do sistema a serem ligados.

[099] Em particular, na inserção do pino 11 no furo de centragem 9, uma interação entre o transponder 12 e o receptor 13, ou meios equivalentes previstos, irá ocorrer, com a consequente transmissão do sinal de comando para a unidade lógica 40 para ativação dos meios de comutação, 5 no caso de uma comparação positiva entre os referidos códigos de identificação.

[100] A unidade lógica de controle 40 irá ativar o eletroímã 39, causando a subida da haste 37 até a sua extremidade superior 37 ' no interior do rebaixo periférico 17 do pino, 11 a fim de bloquear o dispositivo de operação, 3 do dispositivo de comutação 2 e realizar o bloqueio seguro da proteção.

[101] O bloco terminal 41 pode compreender dois ou mais pares para a conexão dos relativos cabos nos circuitos de controle e/ou serviço da máquina ou planta, a fim de ligar a mesma entre os estados de abertura e fechamento, dependendo da ativação do mecanismo de bloqueio 36.

[102] Por exemplo, os meios de comutação 5 podem ser conectados ao circuito de fornecimento de energia da máquina ou planta, a fim de comandar o seu tempo de inatividade durante a abertura da proteção, ou podem ser conectados aos circuitos de emergência ou sinalização, de acordo com métodos conhecidos.

[103] Em particular, os meios de comutação 5 podem ser configurados de uma maneira semelhante, como previsto no comutador de segurança descrito no pedido WO2013098788 no nome do mesmo Requerente, ao qual é feita referência para mais detalhes.

[104] No entanto, entende-se que as características dos meios de comutação 5 também podem ser diferentes e não representam uma limitação no que concerne o âmbito de proteção da presente invenção.

[105] Mesmo os meios de detecção 10, em particular o receptor 13 e o transmissor 12, podem ser configurados de uma maneira idêntica ou tecnicamente equivalente aos elementos análogos do comutador do pedido WO2013098788 citado acima, a fim de definir um acoplamento do tipo Etiqueta/RFID.

[106] Em particular, o transmissor 12 pode ser um transponder adaptado para enviar um sinal de proximidade associado com um código de identificação.

[107] Os meios de detecção 10 compreenderão um receptor 13, por exemplo, uma antena adaptada para ser alinhada com o transponder 12 a fim de receber o sinal de proximidade e o código de identificação quando o transponder 12 é colocado a uma distância mínima predeterminada a partir da cabeça 8, de modo a enviar o código de identificação para a unidade lógica de controle 40.

[108] De acordo com uma configuração preferencial, mas não exclusiva, a unidade lógica de controle 40 pode ser programada para definir, para a fase de fechamento, uma distância mínima que deve ser alcançada pelo dispositivo de operação 3 com relação à cabeça 8, a fim de fornecer o consentimento para a partida do sistema, e uma distância máxima de valor superior, à qual as mesmas partes têm de ser colocadas na fase de abertura para parar o sistema, tornar mais segura a fase de fechamento e, ao mesmo tempo, levar em conta quaisquer folgas, e evitar que a unidade de controle 40 receba erroneamente um sinal de porta aberta, mesmo quando a mesma está fechada.

[109] A unidade lógica de controle 40 irá armazenar na memória o mesmo código de identificação, a fim de permitir a comutação do circuito de fornecimento de energia do sistema, desde o estado de abertura até o fechamento, somente no caso de correspondência entre o código transmitido e aquele armazenado, permitindo assim a partida segura do sistema.

[110] Adequadamente, o receptor 13 estará completamente contido na cabeça 8, podendo ser provido de dois pontos de leitura opostos, posicionados inferiormente às relativas aberturas das seções finais do furo de centragem 9, de maneira a ter o dispositivo de operação 3 indiferentemente em correspondência com qualquer um dos lados da cabeça, 8 provida das relativas seções finais do furo 9, simplificando ainda mais a orientação da cabeça 8.

[111] O receptor 13 será conectado à unidade lógica de controle 40 através de um ou mais cabos, não mostrados, que se deslocam ao longo de uma passagem substancialmente longitudinal, 42 que se estende ao longo da cabeça 8 e do invólucro 4, preferencialmente pelo menos parcialmente através da haste 37, a fim de permitir a rotação da cabeça 8 sem comprometer a integridade dos cabos.

[112] Como pode ser visto claramente na mesma Fig. 6, o dispositivo auxiliar de controle 6 será constituído por um ou mais botões de emergência operáveis manualmente, 7 selecionados dentre botões cogumelo, comutadores de desbloqueio ou outros dispositivos de desbloqueio manual, adequados para operar diretamente sobre o mecanismo de bloqueio 36 "bypassando" os meios de comutação eletromecânicos 5.

[113] Em particular, um dos referidos botões de emergência 7 irá ser desenhado para projetar-se no interior da barreira, a fim de poder ser operado a partir do interior e, assim, causar a parada do sistema no caso de uma situação de perigo, por exemplo, quando um operador permanece dentro da barreira de segurança após o seu fechamento, com consequente partida do sistema.

[114] Este último botão de emergência 7 irá compreender um elemento atuador móvel 43 conectado a uma face lateral do corpo prismático 27 por uma haste transversal 44 que, de acordo com uma variante particularmente vantajosa, visível na Fig. 1, terá um comprimento ajustável.

[115] Em particular, a haste transversal 44 irá ser constituída por duas ou mais seções de comprimento predeterminado, adaptadas para serem montadas de uma maneira seletiva, a fim de definir o comprimento final exigido, que irá ser superior ou inferior dependendo da espessura do painel ou da parede da barreira que deve ser atravessada.

[116] Do acima exposto torna-se evidente que, de acordo com a invenção, o comutador alcança os objetivos pretendidos e, em particular, permite mudar a sua configuração, de forma simples e rápida, a fim de adaptar- se à configuração específica da barreira ou proteção para a qual o comutador foi projetado.

[117] De acordo com a invenção, o comutador pode ter numerosas modificações e variações, todas dentro do conceito da invenção expresso nas reivindicações anexas. Todos os pormenores podem ser substituídos com outros elementos tecnicamente equivalentes e os materiais podem ser diferentes de acordo com os requisitos, sem se afastarem do âmbito da presente invenção.

[118] Mesmo se o comutador foi descrito com particular referência às figuras anexas, os números de referência usados na descrição e nas reivindicações são utilizados para melhorar o entendimento da invenção, não implicando qualquer limitação do âmbito reivindicado.

Claims (12)

1. Comutador de segurança operado eletronicamente, destinado particularmente a barreiras de proteção ou painéis de plantas industriais, compreendendo: - um dispositivo de comutação (2) adaptado para ser ancorado em uma parte fixa da proteção, sendo dotado de um invólucro (4) que define um eixo longitudinal (X) e alojando em seu interior meios de comutação (5), adaptado para ser conectado operativamente a um ou mais controles e/ou circuitos de serviço da planta para o controle da mesma; - um dispositivo de operação (3) adaptado para ser ancorado a uma parte móvel da proteção para engatar os referidos meios de comutação (5) durante o fechamento da parte móvel na parte fixa; onde o referido dispositivo de comutação (2) compreende uma cabeça (8) ancorada no referido invólucro (4) e alojando em seu interior um mecanismo de bloqueio (36) do dispositivo de operação (3) na posição de fechamento da parte móvel; a referida cabeça tem ainda uma primeira porção (8') provida de um furo de centragem (9), acessível pelo referido mecanismo de bloqueio (36), e uma segunda porção (8'') tendo meios de detecção (10) acoplada operativamente com os meios de comutação (5) para modificar a sua condição operativa em função de um sinal de entrada; e onde o referido dispositivo de operação (3) está adaptado para enviar um sinal de proximidade para ser recebido pelos meios de detecção (10) a fim de controlar os meios de comutação (5); um membro de centragem (11) sendo ainda provido que é adaptado para ser inserido no referido furo de centragem (9) para posicionar o referido dispositivo de operação (3), em correspondência com a referida cabeça (8); caracterizado pelo fato de que os referidos meios de comutação (5) são do tipo eletrônico ou eletromecânico e compreendem um atuador (39) alojado no interior do referido invólucro (4) e acoplado operativamente ao referido mecanismo de bloqueio (36) para operar no mesmo exclusivamente durante a recepção do sinal de entrada pelos referidos meios de detecção (10); pelo menos uma dentre a referida primeira porção (8') e a referida segunda porção (8'') da referida cabeça (8) sendo adaptada para ser montada no referido invólucro (4) em quatro posições diferentes reciprocamente rotacionadas em torno de um mesmo eixo central (R) da referida cabeça (8) para modificar a orientação, respectivamente, do referido furo de centragem (9) e/ou dos referidos meios de detecção (10) com relação ao referido invólucro (4), os referidos meio de detecção (10) compreendendo ainda um receptor (13) adaptado para detectar a proximidade do referido dispositivo de operação (3) e completamente contido na referida cabeça (8), o referido receptor sendo adaptado para rotacionar juntamente com a referida cabeça (8) para voltar-se ao referido dispositivo de operação (3) em qualquer referida posição rotacionada da referida cabeça (8).

2. Comutador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os referidos meios de detecção (10) estão conectados nos referidos meios de comutação (5) por meio de dispositivos de conexão eletrônica, alojados no interior do referido invólucro (4).

3. Comutador, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a referida primeira porção (8') e a referida segunda porção (8'') da referida cabeça (8) são solidárias uma com a outra para rotação do furo de centragem (9) e os referidos meios de detecção (10) de maneira integral em torno de um eixo de rotação substancialmente longitudinal (R).

4. Comutador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o referido furo de centragem (9) é um furo passante que atravessa transversalmente ao longo da referida cabeça (8) para ser acessível pelo referido membro de centragem (11) em ambas as seções transversais abertas de extremidade.

5. Comutador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o referido invólucro (4) compreende primeiros meios de fixação axial (18) para evitar ou limitar o deslizamento longitudinal da referida cabeça (8) com relação ao referido invólucro (4), deixando livre a mesma para rotacionar em torno do referido eixo central (R).

6. Comutador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de o referido invólucro (4) ser substancialmente prismático, com uma face superior (19) provida de uma abertura cilíndrica (20) para a inserção de uma primeira projeção tubular (21) da referida cabeça (8); a referida abertura cilíndrica (20) e a referida primeira projeção tubular (21) são providas, respectivamente, de um primeiro (32) e de um segundo elemento de encosto (33), adaptados para interagirem mutuamente durante a rotação da referida cabeça (8), para modo a limitá-la a um valor inferior a 360°.

7. Comutador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de os referidos meios de comutação (5) compreenderem uma unidade lógica de controle (40) conectada aos referidos meios de detecção (10) e associada com um terminal (41) para conectar um ou mais controles e/ou circuitos de serviço da planta a ser ligada.

8. Comutador, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o referido dispositivo de operação (3) compreende um transmissor ou transponder (12) adaptado para enviar o referido sinal de proximidade associado com um código de identificação, o referido receptor (13) sendo adaptado para ser colocado no referido transponder (12) a fim de receber o referido sinal de proximidade quando o referido transponder (12) está a uma distância mínima predeterminada da referida cabeça (8), para enviar o código de identificação para a referida unidade lógica de controle (40).

9. Comutador, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o referido receptor (13) é conectado à dita unidade lógica de controle (40) por meio de um ou mais cabos que passam ao longo de uma passagem substancialmente longitudinal (42), que se prolonga ao longo da referida cabeça (8) e do referido invólucro (4).

10. Comutador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de o referido dispositivo de comutação (2) compreender um dispositivo auxiliar de controle (6) adaptado para ser colocado entre a referida cabeça (8) e o referido invólucro (4), e ser provido de pelo menos um botão de emergência operável manualmente (7) para operação no referido dispositivo de comutação (5).

11. Comutador, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o referido dispositivo auxiliar de controle (6) compreende um corpo tubular prismático (27), uma segunda projeção tubular axial (28) no invólucro (4), provida de um terceiro elemento de encosto (34) adaptado para interagir com o referido primeiro elemento de encosto (32) e, na referida cabeça (8), um quarto elemento de encosto (35) adaptado para interagir com o referido segundo elemento de encosto (33) durante a rotação relativa do referido corpo prismático (27) com relação ao referido invólucro (4) e à referida cabeça (8), para limitar as rotações relativas a um valor inferior a 360°.

12. Comutador, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que o referido botão de emergência (7) compreende um elemento atuador (43) conectado a uma face lateral do referido corpo prismático (27) por meio de uma haste transversal (44) com um comprimento ajustável.

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