ES2224061T3 - Conmutador de seguridad con disco de desbloqueo. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para las conmutación de una conexión eléctrica en función del estado de una instalación a supervisar, especialmente conmutador de seguridad (1) para una instalación de protección, presentando en dispositivo una carcasa (2, 3), en la que está alojado un disco de conmutación (7) de forma giratoria alrededor de un eje (8) y en la que se puede insertar un dispositivo de accionamiento (5) para la activación de un proceso de conmutación, y con una instalación de bloqueo para el bloqueo del disco de conmutación (7), presentando la instalación de bloqueo un elemento de bloqueo (12a, 12b) guiado en el disco de conmutación (7) y móvil en contra de la acción de un primer acumulador de fuerza (11), que engrana en una posición de bloqueo del disco de conmutación (7) con una escotadura (13a, 13b) asociada en la carcasa (2, 3), caracterizado porque la instalación de bloqueo presenta un elemento de desbloqueo (14a, 14b) giratorio, dispuesto junto al disco de conmutación (7), que es giratorio con relación al disco de conmutación (7) cuando se introduce el dispositivo de accionamiento (5), y porque durante la rotación del elemento de desbloqueo (14a, 14b), el elemento de bloqueo (12a, 12b) se puede desplazar hacia atrás en contra de la acción del primer acumulador de fuerza (11) paralelamente al eje (8) en el disco de conmutación (7) y de esta manera se puede transferir a una posición de desbloqueo.

Description

Conmutador de seguridad con disco de desbloqueo.

La presente invención se refiere a un dispositivo para la conmutación de una conexión eléctrica en función del estado de una instalación a supervisar, especialmente un conmutador de seguridad para una instalación de protección.

Se conocen a partir del documento DE 43 28 296 C1 conmutadores de seguridad del tipo indicado al principio para instalaciones de seguridad a supervisar, por ejemplo en instalaciones de producción.

Se conocen, por ejemplo, a partir del documento EP 0 778 595 A1, que corresponde al documento US 5.898.143, conmutadores de seguridad con una carcasa, en la que está montado un disco de conmutación de forma giratoria alrededor de un eje y en la que se puede insertar un dispositivo de accionamiento para la activación del proceso de conmutación, y con una instalación de bloqueo para el bloqueo del disco de conmutación. La instalación de bloqueo presenta, en el conmutador de seguridad mostrado allí, un elemento de bloqueo móvil en contra de la acción de un acumulador de fuerza, que se puede llevar, en una posición de bloqueo del disco de conmutación, a engrane con una ranura sobre la superficie circunferencial del disco de conmutación. El elemento de bloqueo está guiado en este caso en la carcasa. El engrane en el disco de conmutación se lleva a cabo en dirección radial con respecto al eje de giro. En este caso, si se produce una actuación de fuerza grande, existe el peligro de que la superficie circunferencial del disco de conmutación sea dañada a través del elemento de bloqueo.

Se conoce a partir del documento JP 8-203 389 A un conmutador de seguridad, en el que un elemento de bloqueo, que está alojado de forma giratoria en la carcasa, encaja en dirección radial en una ranura del disco de conmutación y de esta manera bloquea el movimiento giratorio del disco de conmutación.

Se conoce a partir del documento JP 7-260 089 A un conmutador de seguridad, en el que una barra de bloqueo extendida alargada es móvil en dirección radial con relación al eje de giro del disco de conmutación y de esta manera, cuan do se introduce el dispositivo de accionamiento, se libera el movimiento giratorio del disco de conmutación.

Se conoce a partir del documento DE 43 38 910 C1 un conmutador de seguridad, en el que un elemento de desbloqueo y de bloqueo configurado en una sola pieza es móvil, durante la inserción del dispositivo de accionamiento, radialmente con respecto al disco de conmutación y de esta manera libera el movimiento giratorio del disco de conmutación.

Se conoce a partir del documento DE 36 09 043 C2 un conmutador de seguridad con las características del preámbulo de la reivindicación 1 y especialmente con una instalación de bloqueo, que presenta un elemento de bloqueo guiado en el disco de conmutación y móvil en contra de la acción de un acumulador de fuerza, que engrana, en una posición de bloqueo del disco de conmutación, con una escotadura asociada en la carcasa. En este caso, es un inconveniente que el elemento de bloqueo es movido directamente por el dispositivo de accionamiento a introducir y de este modo reduce la seguridad de manipulación.

La invención se basa en el problema de acondicionar un conmutador de seguridad, que garantiza de una manera duradera una alta seguridad de manipulación. Además, el conmutador de seguridad y el dispositivo de accionamiento correspondiente deben poder fabricarse con un coste favorable.

El problema se soluciona según la invención porque la instalación de bloqueo presenta un elemento de desbloqueo giratorio, que está dispuesto junto al disco de conmutación, que es giratorio con relación al disco de conmutación cuando se introduce el dispositivo de activación y que transfiere en este caso el elemento de bloqueo a una posición de desbloqueo. Los tipos de realización especiales de la invención se publican en las reivindicaciones dependientes.

Según la invención, el elemento de bloqueo es móvil paralelamente al eje del disco de conmutación y el elemento de desbloqueo desplaza, durante el desbloqueo, el elemento de bloqueo en contra de la acción del primer acumulador de fuerza de retorno al disco de conmutación.

Además, de una manera preferida el eje de giro del elemento de desbloqueo colabora con el eje del disco de conmutación. El elemento de desbloqueo puede presentar flancos que se proyectan desde el disco de conmutación, que colaboran con una nervadura correspondiente del dispositivo de accionamiento y que se extiende, en general, transversalmente a la dirección de la inserción, y/o la nervadura del dispositivo de accionamiento puede estar configurada, por ejemplo en forma de U, de tal manera que hace girar, en una primera sección del movimiento durante la inserción, solamente el elemento de desbloqueo y agarra y hace girar también el disco de conmutación en una segunda sección del movimiento que se produce a continuación.

El elemento de desbloqueo es giratorio con preferencia en contra de la acción de un segundo acumulador de fuerza con relación al cilindro de conmutación. El segundo acumulador de fuerza puede estar formado, por ejemplo, por un muelle de torsión, por ejemplo un llamado muelle de patas, cuya primera pata está apoyada en el disco de conmutación y cuya segunda pata está apoyada en el elemento de desbloqueo.

En un tipo de realización especial, el elemento de desbloqueo presenta un orificio para el paso axial del elemento de bloqueo, extendiéndose el orificio aproximadamente en forma de arco alrededor del eje de giro y presentando al menos al menos dos zonas, cuyos bordes, que colaboran con el elemento de bloqueo, tienen una distancia radial diferente con respecto al eje de giro. El orificio está desplazado con preferencia desde el extremo radial del elemento de desbloqueo y puede presentar, por su parte, un borde abierto o cerrado. Con preferencia, el orificio presenta dos zonas coherentes con orificios de diferente tamaño, presentando una primera zona una anchura, que es suficiente para un engrane, que bloquea el disco de conmutación, del elemento de bloqueo en la escotadura en la carcasa.

El elemento de bloqueo y/o el elemento de desbloqueo presentan una superficie inclinada, a través de la cual se puede desviar el movimiento giratorio del elemento de desbloqueo en un movimiento axial del elemento de bloqueo. A tal fin, el elemento de bloqueo puede presentar, por ejemplo, una sección cónica para la colaboración con el elemento de desbloqueo, pudiendo adaptarse el ángulo formado por la sección cónica y el eje longitudinal del elemento de bloqueo y/o la longitud de la sección cónica, por ejemplo, con respecto a la fuerza de bloqueo y/o el recorrido de bloqueo al caso de aplicación respectivo.

Con preferencia, el elemento de desbloqueo está configurado esencialmente en forma de disco. Además, con preferencia, el eje de giro del elemento de desbloqueo está dispuesto transversalmente a la dirección de inserción del dispositivo de accionamiento.

En un tipo de realización especial, a ambos lados del disco de conmutación está dispuesto en cada caso un elemento de desbloqueo, y los elementos de desbloqueo colaboran en cada caso con al menos un elemento de bloqueo. De una manera preferida, los elementos de bloqueo asociados entre sí sobre lados opuestos del disco de conmutación presentan un primer acumulador de fuerza común.

En un tipo de realización especial, el dispositivo presenta un empujador de conmutación, que lleva elementos de contacto eléctrico, está guiado de forma móvil axialmente en la carcasa y está retenido apoyado en una superficie circunferencial del disco de conmutación. El contorno de la superficie circunferencial determina el trayecto de conmutación del empujador de conmutación. El eje del disco de conmutación y con preferencia también el eje de giro del elemento de desbloqueo están dispuestos transversalmente al eje longitudinal del empujador de conmutación.

Otras ventajas, características y detalles de la invención se deducen a partir de las reivindicaciones dependientes así como de la descripción siguiente, en la que se describe en particular un ejemplo de realización con referencia a los dibujos.

La figura 1 muestra un conmutador de seguridad según la invención.

La figura 2 muestra el conmutador de seguridad con dispositivo de accionamiento representado por separado.

La figura 3 muestra el conmutador de seguridad con elemento de desbloqueo desmontado.

La figura 4 muestra una vista en perspectiva de una sección a través del conmutador de seguridad.

La figura 1 muestra un conmutador de seguridad 1 según la invención con una carcasa, que presenta una parte de carcasa de cabeza 2 y una tapa de carcasa 3, que se puede acoplar sobre la parte de la carcasa de cabeza 2 y se puede fijar en ésta por ejemplo por medio de tornillos. La parte de la carcasa de cabeza 2 presenta una primera ranura de inserción 4 para el dispositivo de accionamiento 5. La tapa de la carcasa 3 presenta una segunda ranura de inserción 6 para el dispositivo de accionamiento 5. Las direcciones de inserción predeterminadas a través de las dos ranuras de inserción 4, 6 forman un ángulo esencialmente de 90º.

En la parte de la carcasa de cabeza 2 está montado un disco de conmutación 7 de forma giratoria alrededor de un eje 8. Durante la inserción del dispositivo de accionamiento 5 en al menos una de las dos ranuras de inserción 5, 6, el disco de conmutación 7 es girado en el sentido de las agujas del reloj en la representación de la figura 1 y de esta manera desplaza axialmente un empujador de conmutación 28 no representado en la figura 1 y establece de esta manera una conexión eléctrica. La guía del empujador de conmutación 28 y los elementos de contacto eléctrico están dispuestos en una parte, no representada en la figura 1, de la carcasa del conmutador de seguridad 1, que se conecta en la clavija de enchufe 9 configurada en una sola pieza desde la carcasa de cabeza 2. La guía del empujador de conmutación 28 se realiza a este respecto en cualquier caso, entre otras cosas, también a través del taladro 10 cilíndrico circular de la clavija de enchufe 9.

El conmutador de seguridad 1 presenta una instalación de bloqueo para el bloqueo del disco de conmutación 7, que presenta un elemento de bloqueo 12a guiado en el disco de conmutación 7 y móvil en contra de la acción de un primer acumulador de fuerza 11, que engrana, en una posición que bloquea el disco de conmutación 7, con una escotadura 13a asociada en la parte de la carcasa de cabeza 2. Para el desbloqueo, la instalación de bloqueo presenta un elemento de desbloqueo 14a giratorio, dispuesto junto al disco de conmutación 7, que es giratorio durante la inserción del dispositivo de accionamiento 5 con relación al disco de conmutación 7 y que transfiere en este caso el elemento de bloqueo 12a a una posición de desbloqueo, especialmente lo desplaza hacia atrás en contra de la acción del primer acumulador de fuerza 11 en el disco de conmutación 7. En la figura 1 se representa la posición de desbloqueo del elemento de bloqueo 12a.

La figura 2 muestra el conmutador de seguridad 12 en la misma configuración que se representa en la figura 1, pero esta vez con dispositivo de accionamiento 5 representado por separado, manteniendo la posición de desbloqueo del elemento de bloqueo 12a de la figura 1 y consiguiendo de esta manera que el elemento de desbloqueo 14a sea girado, con respecto a la posición de partida de bloqueo del disco de conmutación 7, con relación al disco de conmutación 7 en la medida de un valor absoluto de un ángulo, por ejemplo, de 15º aproximadamente en el sentido de las agujas del reloj. Esto se consigue porque el dispositivo de accionamiento 5 presenta en su extremo, que está dirigido hacia el disco de conmutación 7 una nervadura transversal 15 en forma de U, que presenta en sus dos extremos, respectivamente, un saliente 15a, 15b que se proyecta en dirección al disco de conmutación 7 o bien al elemento de desbloqueo 14a y 14b, respectivamente.

En una primera sección del movimiento durante la inserción del dispositivo de accionamiento 5, el saliente 15a se apoya en el flanco 16 configurado por el elemento de desbloqueo 14a y hace girar el elemento de desbloqueo 14a, debido al movimiento de inserción, con relación al disco de conmutación 7 no desplazado todavía en la primera sección del movimiento. Solamente en una segunda sección del movimiento que sigue a continuación se apoya la pieza central de la nervadura transversal 15 en el flanco 17 del disco de conmutación 7 y durante la inserción adicional del dispositivo de accionamiento se mueven el disco de conmutación 7 y el elemento de desbloqueo 14a en común en el sentido de las agujas del reloj.

El orificio 18 previsto en el dispositivo de accionamiento está destinado para el paso del disco de conmutación 7 o bien del elemento de desbloqueo 14a durante la entrada completa del dispositivo de accionamiento 5 en el conmutador de seguridad 1. Tanto el disco de conmutación 7 como también el elemento de desbloqueo 14a están configurados de tal forma que el conmutador de seguridad 1 puede ser activado de una manera equivalente tanto a través de la primera ranura de inserción 4 como también a través de la segunda ranura de inserción 6 y en este caso el disco de conmutación 7 se mueve en un sentido de giro coincidente. De una manera alternativa o complementaria sería posible prever la segunda ranura de inserción 6 en la proximidad del borde de la tapa de la carcasa 3, que está dirigido hacia la ranura de inserción 4, y hacer girar, por lo tanto, el disco de levas 7 según la elección de la ranura de inserción 4, 6 en los dos sentidos de giro.

El elemento de desbloqueo 14a presenta un orificio 20 para el paso del elemento de bloqueo 12a. El orificio 20 se extiende esencialmente en forma de arco alrededor del eje de giro 8 con un valor absoluto del ángulo, por ejemplo, de 45º aproximadamente. El orificio 20 está desplazado hacia atrás en este caso en el ejemplo de realización representado desde el extremo radial del elemento de desbloqueo 14a esencialmente en forma de disco y presenta un borde cerrado 21. De una manera alternativa a ello, el borde del orificio 20 puede estar también al menos parcialmente abierto, especialmente puede estar abierto hacia fuera. Un borde cerrado puede ser ventajoso, por ejemplo, en el caso de una realización del elemento de desbloqueo 14a de plástico, en cambio un borde abierto puede ser ventajoso en el caso de una forma de realización de metal. Además, la sección del borde del orificio 20, que colabora con el elemento de bloqueo 12a, puede estar formada también por el contorno del elemento de desbloqueo 14a, de manera que el orificio 20 está configurado como ranura cortada radialmente, formada de una manera adecuada en la dirección circunferencial y que se extiende en la dirección axial.

El orificio 20 presenta dos zonas coherentes con orificios de diferente tamaño. Una primera zona 22 del orificio 20 presenta una anchura, que es suficiente para un engrane, que bloquea el disco de conmutación 7, del elemento de bloqueo 12a en la escotadura 13a en la carcasa. La segunda zona 23 del orificio 20, que se conecta allí, es, en cambio, suficientemente pequeña para mantener el elemento de bloqueo 12a en su posición de desbloqueo. En el ejemplo de realización representado es esencial en este caso que las secciones del borde, que colaboran con el elemento de bloqueo 12a, de las dos zonas 22, 23 presenten distancias diferentes con relación al eje de giro 8.

El elemento de bloqueo 12a y/o el elemento de desbloqueo 14a, este último especialmente en la zona del orificio 20, presentan una superficie inclinada, a través de la cual se puede desviar el movimiento giratorio del elemento de desbloqueo 14a a un movimiento axial del elemento de bloqueo 12a. En el ejemplo de realización representado, el elemento de bloqueo 12a presenta una sección cónica 24, que colabora con el orificio 20 esencialmente cilíndrico en el elemento de desbloqueo 14a.

La figura 3 muestra el conmutador de seguridad 1 de la figura 2 con el elemento de desbloqueo 14a desmontado. De esta manera, es visible el segundo acumulador de fuerza, que está realizado como muelle de torsión 25 y que está dispuesto alrededor del eje 8. Un primer brazo del muelle de torsión 25, no visible en la representación de la figura 3, se apoya en el disco de conmutación 7. Un segundo brazo 26 del muelle de torsión 25 está acodado axialmente en su extremo y encaja en un taladro 27 del elemento de desbloqueo 14a. El muelle de torsión 25 proporciona la fuerza de recuperación sobre el elemento de desbloqueo 14a en el caso de extracción del dispositivo de accionamiento 5 fuera del conmutador de seguridad 1. El elemento de bloqueo 12a presenta dos secciones cilíndricas, especialmente cilíndricas circulares, que están unidas entre sí a través de la sección cónica 24.

La figura 4 muestra una vista en perspectiva, girada 90º con respecto a las representaciones de las figuras 1 a 3, de una sección a través del conmutador de seguridad 1, estando representado el elemento de bloqueo 12a en su posición de bloqueo, en la que encaja con su sección extrema cilíndrica 12c en la escotadura 13ª cilíndrica hueca en el ejemplo de realización representado, que está configurada en una sola pieza por la parte de la carcasa de cabeza 2. Como se puede deducir a partir de esta representación, a ambos lados del disco de conmutación 7 está dispuesto, respectivamente, un elemento de desbloqueo 14a, 14b. Los elementos de desbloqueo 14a, 14b con preferencia simétricos de espejo, colaboran en cada caso con al menos un elemento de bloqueo 12a, 12b. Los dos elementos de bloqueo 12a, 12b están configurados idénticos en sus extremos alejados entre sí para el encaje en la escotadura 13a, 13b asociada en cada caso. En los extremos dirigidos entre sí están configurados los elementos de bloqueo 12a, 12b en cada caso de forma cilíndrica, especialmente en forma cilíndrica hueca y encajan entre sí de forma telescópica. Dentro de la cavidad formada de esta manera está dispuesto un primer acumulador de fuerza 11 común, que acumula energía mecánica durante el movimiento recíproco de los dos elementos de bloqueo 12a, 12b.

El empujador de conmutación 28, que lleva elementos de contacto eléctrico, en su extremo alejado del disco de levas 7 y no representado en la figura 4, está guiado de forma móvil axialmente en el conmutador de seguridad 1 y está retenido apoyado en una superficie circunferencial 29 configurada por el disco de conmutación 7. El eje 8 del disco de conmutación 7 y de los elementos de desbloqueo 14a, 14b se extiende en este caso transversalmente al eje longitudinal 30 del empujador de conmutación 28 y con preferencia también transversalmente a las direcciones de inserción del dispositivo de accionamiento 5 predeterminadas a través de las ranuras de inserción 4, 6.

Claims (10)

1. Dispositivo para las conmutación de una conexión eléctrica en función del estado de una instalación a supervisar, especialmente conmutador de seguridad (1) para una instalación de protección, presentando en dispositivo una carcasa (2, 3), en la que está alojado un disco de conmutación (7) de forma giratoria alrededor de un eje (8) y en la que se puede insertar un dispositivo de accionamiento (5) para la activación de un proceso de conmutación, y con una instalación de bloqueo para el bloqueo del disco de conmutación (7), presentando la instalación de bloqueo un elemento de bloqueo (12a, 12b) guiado en el disco de conmutación (7) y móvil en contra de la acción de un primer acumulador de fuerza (11), que engrana en una posición de bloqueo del disco de conmutación (7) con una escotadura (13a, 13b) asociada en la carcasa (2, 3), caracterizado porque la instalación de bloqueo presenta un elemento de desbloqueo (14a, 14b) giratorio, dispuesto junto al disco de conmutación (7), que es giratorio con relación al disco de conmutación (7) cuando se introduce el dispositivo de accionamiento (5), y porque durante la rotación del elemento de desbloqueo (14a, 14b), el elemento de bloqueo (12a, 12b) se puede desplazar hacia atrás en contra de la acción del primer acumulador de fuerza (11) paralelamente al eje (8) en el disco de conmutación (7) y de esta manera se puede transferir a una posición de desbloqueo.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de desbloqueo (14a, 14b) presenta un orificio (20) para el paso del elemento de bloqueo (12a, 12b).

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque el orificio (20) se extiende alrededor del eje de giro (8) y presenta dos zonas (22, 23), cuyos bordes tienen distancias diferentes con respecto al eje de giro (8).

4. Dispositivo según la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque el orificio (20) está abierto radialmente hacia fuera.

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque el orificio (20) presenta un borde cerrado (21) y dos zonas (22, 23) coherentes con anchuras de diferente tamaño.

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque una primera zona (22) del orificio (20) presenta una anchura, que es suficiente para un engrane, que bloquea el disco de conmutación (7), del elemento de bloqueo (12a, 12b) en la escotadura (13a, 13b) en la carcasa (2, 3).

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el elemento de bloqueo (12a, 12b) y/o el elemento de desbloqueo (14a, 14b) presentan una superficie inclinada, a través de la cual se puede desviar el movimiento giratorio del elemento de desbloqueo (14a, 14b) a un movimiento axial del elemento de bloqueo (12a, 12b).

8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque el elemento de bloqueo (12a, 12b) presenta una sección cónica (24) para la colaboración con el elemento de desbloqueo (14a, 14b).

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque a ambos lados del disco de conmutación (7) está dispuesto, respectivamente un elemento de desbloqueo (14a, 14b), porque los elementos de desbloqueo (14a, 14b) colaboran en cada caso con al menos un elemento de bloqueo (12a, 12b), y porque los elementos de bloqueo (12a, 12b) asociados entre sí sobre lados opuestos del disco de conmutación (7) presentan un primer acumulador de fuerza (11) común.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque un empujador de conmutación (28), que lleva elementos de contacto eléctrico, está guiado móvil axialmente en la carcasa (2, 3) y está retenido apoyado en una superficie circunferencial (29) del disco de conmutación (7), y porque el eje (8) del disco de conmutación (7) está dispuesto transversalmente al eje longitudinal (30) del empujador de conmutación (28).