ES2553603T3

ES2553603T3 - Dispositivo de enclavamiento biestable para aparato interruptor eléctrico

Info

Publication number: ES2553603T3
Application number: ES04101255.0T
Authority: ES
Inventors: Alain Moreux
Original assignee: Schneider Electric Industries SAS
Current assignee: Schneider Electric Industries SAS
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2004-03-26
Publication date: 2015-12-10
Anticipated expiration: 2024-03-26
Also published as: EP1463166A1; FR2853147B1; FR2853147A1; CN1534842A; EP1463166B1; CN1534842B

Abstract

Dispositivo de enclavamiento de un aparato eléctrico interruptor sobre un soporte (5) de montaje, que comprende un cerrojo (40) móvil en traslación según un eje vertical entre una posición desenclavada estable en la que el aparato interruptor está desenclavado del soporte (5) de montaje y una posición enclavada estable en la que el aparato interruptor está enclavado por el cerrojo (40) contra el soporte (5) de montaje, caracterizado porque el dispositivo incluye: - un trinquete (30) susceptible de pivotar según un eje (34) de basculamiento sustancialmente horizontal y que comprende unos medios (35) de retención que cooperan con unos medios (45) complementarios dispuestos sobre el cerrojo (40) para mantener el dispositivo en posición desenclavada, - unos medios (20) elásticos destinados a mantener el dispositivo en posición enclavada y en el que un primer extremo (21) se apoya contra el cerrojo (40) y un segundo extremo (22) opuesto se apoya contra el trinquete (30).

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

DESCRIPCION

Dispositivo de enclavamiento biestable para aparato interruptor electrico

La presente invencion se refiere a un dispositivo de enclavamiento biestable que permite colocar rapidamente un aparato electrico interruptor de baja tension, en particular un contactor, un disyuntor, un contactor-disyuntor u otro, sobre un soporte de montaje. La invencion se refiere igualmente a un aparato que incluye un dispositivo de ese tipo.

Es conocido que los aparatos electricos interruptores incluyen generalmente sobre su cara posterior un sistema de colocacion destinado a poder fijarlos sobre un soporte de montaje, principalmente en el interior de un cofre o un armario. Un sistema de ese tipo se utiliza frecuentemente para permitir una colocacion del aparato sobre un carril de fijacion perfilado, tal como un carril DIN horizontal, de seccion con forma de sombrero que presenta unos bordes opuestos y cuyas dimensiones de seccion estan normalizadas. Con relacion a una colocacion clasica sobre una placa con la ayuda de tornillos de fijacion, este sistema presenta la ventaja de ser mas flexible y mas rapido de manera que un usuario realice el montaje de los aparatos con mayor facilidad. Una vez colocados, es facil de conectar electricamente los aparatos.

Habitualmente, el sistema de colocacion de un aparato interruptor incluye una muesca o una mordaza de colocacion dispuesta sobre la totalidad o parte del ancho de la cara posterior del aparato y que permite enganchar el borde superior del carril. El sistema de colocacion incluye igualmente un cerrojo que es susceptible de enganchar el borde inferior del carril de manera que pueda enclavar el aparato contra el carril. Este cerrojo es extrafble manual o automaticamente gracias a unos medios elasticos entre una posicion retirada, en la que libera el carril (posiciones enclavadas) y una posicion enclavada, en la que inmoviliza el aparato llegando a atrapar el borde inferior del carril contra el aparato (posicion enclavada).

Para fijar un aparato, un operador coloca inicialmente la mordaza del aparato contra el borde superior del carril y posteriormente acciona los medios elasticos del sistema de colocacion, por ejemplo con la ayuda de una herramienta o directamente mediante un plano inclinado, para poder situar libremente el aparato contra el borde exterior del carril. Una vez bien situado al aparato, los medios elasticos se liberan de manera que enclave completamente el aparato contra el carril.

Sin embargo, un sistema de colocacion de ese tipo no posee mas que una posicion estable, que corresponde a la posicion enclavada. La otra posicion, que corresponde a la posicion desenclavada, no puede obtenerse mas que mediante una accion mantenida del operador sobre los medios elasticos.

A veces se desea conservar la posibilidad de desplazar libremente varios aparatos a lo largo del carril, despues de haber situado su mordaza sobre el borde superior, antes de fijarlos definitivamente. Esto permite entre otras cosas regular facilmente su posicion precisa relativa de unos con otros. En este caso, un operador con una unica herramienta podra encontrar dificultades en situar dos aparatos o mas relativamente entre sf, estando obligado a mantener simultaneamente los dos sistemas de colocacion en posicion desenclavada. Da como resultado una perdida de tiempo durante el montaje de los aparatos.

Es por tanto interesante disponer de un sistema que posea dos posiciones estables de manera que el aparato pueda desplazarse libremente sobre el carril sin ayuda de una herramienta antes de ser enclavado. Dichas soluciones existen ya principalmente en los documentos DE3513762, DE4003408, DE4011446, FR2666482, EP0978913, DE2337351, DE20216516. Sin embargo, los sistemas presentados en estos documentos estan destinados frecuentemente a unos aparatos de peso o volumen reducido, tales como unos aparatos modulares, y no estan forzosamente adaptados a soportar grandes aparatos interruptores.

Ahora bien, la presencia de un sistema biestable, que se beneficie de una posicion enclavada y una posicion desenclavada estables, es incluso mas interesante en el caso de aparatos interruptores de gran calibre, como por ejemplo unos aparatos de proteccion y/o de control en baja tension destinados a unos motores de 100 kW o mas, cuyo peso puede convertir en penoso el montaje y el posicionamiento preciso. Ademas, se han dispuesto a veces para fijar simultaneamente sobre un mismo carril varios aparatos grandes previamente conectados conjuntamente, en particular en el caso de dos contadores de motor precableados como inversores. Sena por tanto ventajoso concebir un dispositivo de enclavamiento biestable economico y simple de utilizacion pero que sea suficientemente fiable y robusto para tener la capacidad de mantener eficazmente sobre un carril cualquier aparato, en particular unos aparatos de gran calibre.

Para ello, la invencion describe un dispositivo de enclavamiento de un aparato electrico interruptor sobre un soporte de montaje, que comprende un cerrojo movil en traslacion segun un eje vertical entre una posicion desenclavada estable en la que el aparato esta desenclavado del soporte de montaje y una posicion enclavada estable en la que el aparato esta enclavado por el cerrojo contra el soporte de montaje. El dispositivo incluye un trinquete susceptible de pivotar segun un eje de oscilacion sustancialmente perpendicular al eje de traslacion y provisto de medios de retencion que cooperan con unos medios complementarios dispuestos sobre el cerrojo para mantener el dispositivo en posicion desenclavada. El dispositivo incluye igualmente unos medios elasticos destinados a mantener el dispositivo en posicion enclavada y cuyo primer extremo se apoya contra el cerrojo y un segundo extremo opuesto se apoya contra el trinquete.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Segun una caractenstica, el trinquete incluye una lengueta accionable desde la parte delantera del aparato interruptor, que permite hacer bascular el trinquete y pasar el dispositivo a posicion enclavada. De ese modo, la accion de enclavamiento del aparato es extremadamente simple puesto que consiste simplemente en accionar esta lengueta del trinquete desde la parte delantera del aparato. Segun otra caractenstica el cerrojo presenta un orificio que permite poner el dispositivo en posicion desenclavada, por ejemplo con la ayuda de una herramienta.

Gracias a la invencion, el cerrojo, el trinquete y los medios elasticos son unas piezas diferenciadas que pueden fabricarse de ese modo facilmente con diferentes materiales adaptados a los esfuerzos de cada una. Ademas, el cerrojo no puede deslizarse mas que unicamente segun un eje vertical. Contrariamente a otras soluciones, no hay necesidad de poner el trinquete o de colocarlo efectuando cualquier movimiento en otra direccion, puesto que es un trinquete separado que pivota para mantener el cerrojo en posicion desenclavada. Esta caractenstica permite mejorar notablemente la rigidez del cerrojo y por lo tanto el mantenimiento del aparato en posicion enclavada.

Surgiran otras caractensticas y ventajas en la descripcion detallada que sigue con referencia a un modo de realizacion dado a tftulo de ejemplo y representado por las figuras adjuntas en las que:

- la figura 1 representa un esquema simplificado de una vista en despiece en perspectiva de un aparato interruptor provisto de un dispositivo de enclavamiento de acuerdo con la invencion,

- las figuras 2 y 3 muestran el dispositivo de enclavamiento en seccion transversal, segun un plano vertical de adelante a atras, respectivamente en posicion enclavada y desenclavada,

- la figura 4 esquematiza una seccion horizontal de un ejemplo de cerrojo.

Con referencia a las figuras, un aparato electrico interruptor incluye una caja 10 de forma aproximadamente paralelepipedica que presenta una pared posterior 12 con una escotadura 13 destinada a recibir un soporte 5 de montaje fijado a su vez por ejemplo en un cofre, un armario o un chasis. En el modo de realizacion representado, el soporte 5 de montaje es un carril DIN sustancialmente horizontal cuya seccion transversal tiene una forma conocida de sombrero con dos bordes opuestos. La escotadura 13 presenta sobre su parte superior un pico o una mordaza 11 en la que se llega a alojar el borde superior del carril 5. De manera que se pose el aparato sobre el carril 5 de montaje. Una vez posado el aparato, un operador puede incluso desplazarlo a lo largo del carril 5 principalmente para colocarlo con precision. Posteriormente, para fijar el aparato, es suficiente enganchar el borde inferior del carril 5 contra el aparato con la ayuda de un dispositivo de enclavamiento, objeto de la invencion.

El dispositivo de enclavamiento comprende un cerrojo 40 de forma alargada que se desliza en traslacion segun un eje vertical y que presenta en su extremo elevado una punta 41. El dispositivo de enclavamiento incluye dos posiciones estables: una posicion desenclavada en la que la punta 41 del cerrojo 40 se separa del carril (figura 3) y una posicion enclavada en la que la punta 41 del cerrojo 40 llega a enganchar el borde inferior del carril 5 de montaje contra el aparato interruptor permitiendo de ese modo enclavar este (figura 2). Con referencia al ejemplo de la figura 4, el cerrojo 40 esta compuesto de una parte media 44 vertical rodeada por dos partes laterales 46 aproximadamente perpendiculares a la parte media 44. Las partes 46 laterales se prolongan a su vez desde cada lado hacia el exterior mediante unas paredes verticales que forman unas correderas 43 paralelas a la parte media 44.

La punta del cerrojo 40 esta compuesta, por ejemplo, por dos lenguetas 41 transversales situadas en la prolongacion de las partes laterales 46 y en la que cada una tiene una cara oblicua que llega a acoplarse con el borde inferior del carril 5 de montaje (vease la figura 2) para engancharlo. Entre las dos lenguetas de la punta 41, la parte media 44 del cerrojo 40 se prolonga por otro lado mediante una cara 42 sustancialmente horizontal.

Las correderas 43 verticales permiten al cerrojo 40 deslizarse en unas ranuras 17 verticales correspondientes dispuestas en la cara posterior 12 de la caja 10, por debajo de la escotadura 13, permitiendo de ese modo el desplazamiento del cerrojo unicamente segun el eje vertical. Ventajosamente, el cerrojo 40 no necesita ninguna parte elastica que sirva para facilitar su mantenimiento en una posicion dada, por ejemplo mediante un trinquete u otro. Es por lo tanto de concepcion simple y facilmente realizable en un material ngido tal como metal, mas resistente que el plastico. Su unico grado de libertad con relacion al aparato es un movimiento vertical enmarcado por el encaje de las correderas 43 en la ranuras 17 correspondientes. Es por tanto suficientemente robusto y esta bien adaptado para mantenerlo contra un carril de montaje de aparatos electricos comprendiendo en ellos los de gran calibre.

Por otro lado, la parte 44 media del cerrojo 40 posee un orificio 49 proximo a su extremo inferior y susceptible principalmente de recibir una herramienta que permita a un operador tirar facilmente del cerrojo hacia la parte baja con el fin de ponerle en posicion desenclavada.

El dispositivo de enclavamiento incluye igualmente un trinquete 30 compuesto por un brazo principal 31 sustancialmente perpendicular a un brazo secundario 32 que forma asf una seccion transversal con forma de L invertida. El trinquete 30 puede pivotar segun un eje de oscilacion horizontal materializado por dos dientes 34 que se extienden hacia el exterior, desde cada lado del brazo principal 31. Estos dientes 34 reposan en unos alojamientos adaptados (no esquematizados) dispuestos sobre la cara posterior 12 del aparato.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

El trinquete 30 puede bascular as^ alrededor de este eje 34 entre una posicion estable denominada retrasada (correspondiente a la posicion enclavada del dispositivo - figura 2) y una posicion estable denominada adelantada (correspondiente a la posicion desenclavada del dispositivo - figura 3). El trinquete comprende unos medios 35 de retencion que cooperan con unos medios 45 complementarios dispuestos sobre el cerrojo 40 que permiten mantener el dispositivo en posicion desenclavada. En el modo de realizacion preferido, estos medios de retencion estan constituidos por dos pestanas 35 que sobresalen del brazo principal 31 en la misma direccion que el brazo secundario 32 y colocadas de un lado y otro del brazo secundario 32. Cuando el trinquete esta en posicion adelantada, las pestanas 35 se introducen en dos muescas 45 de colocacion correspondientes, tales como unos orificios dispuestos en las correderas 43 del cerrojo. Las muescas 45 se situan sobre las correderas 43 a una altura tal que, cuando las pestanas 35 se insertan en el interior, el cerrojo 40 se encuentra en posicion desenclavada y es mantenido por el trinquete 30.

Cuando el cerrojo 40 no esta en posicion desenclavada, los extremos de las pestanas 35 rozan contra las correderas 43, hacia afuera de las muescas 45, lo que tiene como efecto mantener el trinquete en posicion retrasada. En esta posicion retrasada, la parte alta del brazo principal 31 del trinquete 30 reposa contra un plano inclinado 14 dispuesto con este fin en la cara posterior 12 del aparato. Este plano 14 esta ligeramente inclinado hacia la parte alta y se situa por encima del eje 34 de oscilacion.

Igualmente, en posicion adelantada, la parte baja del brazo principal 31 del trinquete 30 reposa contra un plano inclinado 15 dispuesto con este fin en la cara posterior 12 del aparato. El plano 15 esta ligeramente inclinado hacia la parte baja y se situa por debajo del eje 34 de oscilacion. El movimiento del trinquete 30 alrededor del eje 34 de oscilacion esta limitado por tanto entre estos dos planos inclinados 14, 15. La posicion adelantada se obtiene tan pronto como las pestanas 35 pueden insertarse en las muescas 45 de colocacion. El trinquete 30 puede realizarse sin dificultad en material plastico moldeado por ejemplo puesto que no actua directamente sobre el carril 5 de montaje y no soporta por tanto directamente los esfuerzos de mantenimiento del aparato sobre el carril. Sin embargo, puede ser tambien metalico.

La parte media 44 y las dos partes laterales 46 del cerrojo 40 forman entre ellas un espacio 47 (vease la figura 4) utilizado para instalar unos medios 20 elasticos que ejerzan una fuerza contra el eje vertical de desplazamiento del cerrojo 40. Preferentemente estos medios elasticos estan constituidos por uno o varios resortes 20 de compresion helicoidales ordinarios y por tanto economicos. El modo de realizacion presentado incluye un unico resorte 20 de compresion, pero se podna disenar de manera equivalente varios resortes de compresion en el espacio 47.

El resorte 20 de compresion, colocado en el espacio 47, se apoya en un primero de sus extremos 21 contra la cara 42 del cerrojo 40 y en un segundo extremo 22 opuesto contra el brazo secundario 32 del trinquete 30. Como el trinquete 30 no puede mas que pivotar segun el eje 34 de oscilacion horizontal, la fuerza de presion vertical generada por el resorte 20 actua por lo tanto principalmente sobre el cerrojo 40.

De ese modo, gracias a la solucion descrita en la invencion, se puede modificar la fuerza de presion que el dispositivo de enclavamiento debe ejercer para mantener un aparato sin modificar el trinquete 30 ni el cerrojo 40, sino simplemente jugando con el tipo y/o el numero de resortes 20. De esta manera, la adaptacion del dispositivo a cualquier gama de aparatos mas o menos pesados y voluminosos se convierte en extremadamente facil.

El funcionamiento del dispositivo de enclavamiento es el siguiente:

Cuando el dispositivo esta en posicion enclavada (figura 2), el trinquete 30 se bloquea en posicion retrasada contra el plano inclinado 14 por los extremos de las pestanas 35 que reposan contra las correderas 43, pero que no impiden que el cerrojo se desplace. El brazo secundario 32 del trinquete sirve de base para el extremo bajo 22 del resorte 20. El otro extremo 21 del resorte apoya sobre la cara 42 y arrastra al cerrojo 40 hacia la parte alta hasta que los dientes 41 enganchan en el carril 5. En el caso de que el carril 5 no este presente, se dispone un tope 16 sobre la cara posterior 12 del aparato y contra el que llega a hacer tope la cara 42 del cerrojo de manera que limite la carrera del resorte 20.

Para pasar de la posicion enclavada a la posicion desenclavada, un operador puede introducir una herramienta en el orificio 49 y tirar del cerrojo 40 hacia abajo. En el momento en el que las pestanas 35 llegan hacia la parte frontal de las muescas 45, el trinquete 30 basculara a la posicion adelantada bajo el efecto del resorte 20 que apoya sobre el brazo secundario 32 y las pestanas 35 se introduciran en las muescas 45 de colocacion, bloqueando de ese modo el cerrojo 40 y estabilizando la posicion de desenclavamiento del dispositivo de enclavamiento.

En efecto, esta posicion adelantada del trinquete es estable porque el dispositivo segun la invencion esta concebido para que, con relacion al eje 34 de oscilacion, el momento de la fuerza de presion del resorte 20 ejercida hacia la parte baja del brazo secundario 32 sea superior al momento de la fuerza de presion del resorte 20 ejercido hacia la parte alta sobre las muescas 45 del cerrojo 40. Esto proviene del hecho de que la distancia d1 (vease la figura 3) entre el eje 34 de oscilacion y el centro del brazo secundario 32 (considerado como el punto de apoyo del resorte) es superior a la distancia d2 entre el eje 34 de oscilacion y el punto de apoyo de las muescas 45 sobre las pestanas 35. En consecuencia, mas alla de cualquier intervencion exterior, el trinquete 30 se apoya naturalmente sobre el plano inclinado 15 y estabilizandose por lo tanto en posicion adelantada.

El brazo principal 31 del trinquete 30 se prolonga del lado de la cara inferior del aparato de manera que forme una lengueta 39 que puede accionarse desde la parte delantera del aparato. Para pasar de la posicion desenclavada a la posicion enclavada, un operador no tiene simplemente mas que empujar esta lengueta 39 hacia la parte posterior mediante una accion frontal, lo que tiene como efecto liberar las pestanas 35 de sus muescas 45. El cerrojo 40 se 5 libera entonces y es arrastrado hacia la parte alta bajo la accion del resorte 20 hacia la posicion enclavada y el trinquete 30 bascula a posicion estable retrafda. La fuerza a proporcionar sobre esta lengueta 39 para liberar las pestanas 35 es funcion de la distancia entre el eje de oscilacion 34 y el punto de empuje sobre la lengueta 39. Las dimensiones del trinquete 30 se disenan evidentemente para poder bascularlo con un esfuerzo de empuje razonable sobre la lengueta 39.

10 La invencion se refiere igualmente a un aparato electrico interruptor que dispone de un dispositivo de enclavamiento de ese tipo. Segun una caractenstica suplementaria, ciertos aparatos incluyen ademas varios orificios de fijacion 18, 19 (vease la figura 1) destinados a poder fijarlos, por ejemplo con la ayuda de tornillos, sobre otro tipo de soporte de montaje, tal como una placa de montaje. De ese modo, un mismo aparato puede ventajosamente montarse o bien sobre un soporte de tipo placa, o bien sobre un soporte de tipo carril, en funcion de la aplicacion deseada por el 15 usuario. Para limitar el numero de piezas en un aparato de ese tipo, la invencion propone una solucion economica que consiste en que el orificio 49 de la parte media 44 del cerrojo 40, que sirve inicialmente para tirar del cerrojo en posicion desenclavada, tenga una forma adaptada para poder ademas ser utilizado como uno de los orificios de fijacion. El ejemplo de la figura 1 muestra asf un aparato que podna fijarse tambien sobre una placa de montaje por medio de dos orificios 18, 19 de fijacion plegables situados cerca de las esquinas superiores del aparato y por medio 20 del orificio 49 del cerrojo 40 en la parte media baja del aparato.

Por supuesto que se puede, sin salirse del marco de la invencion, imaginar otras variantes y perfeccionamientos de detalle e incluso disenar el empleo de medios equivalentes.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de enclavamiento de un aparato electrico interruptor sobre un soporte (5) de montaje, que comprende un cerrojo (40) movil en traslacion segun un eje vertical entre una posicion desenclavada estable en la que el aparato interruptor esta desenclavado del soporte (5) de montaje y una posicion enclavada estable en la que el aparato interruptor esta enclavado por el cerrojo (40) contra el soporte (5) de montaje, caracterizado porque el dispositivo incluye:

• un trinquete (30) susceptible de pivotar segun un eje (34) de basculamiento sustancialmente horizontal y que comprende unos medios (35) de retencion que cooperan con unos medios (45) complementarios dispuestos sobre el cerrojo (40) para mantener el dispositivo en posicion desenclavada,

• unos medios (20) elasticos destinados a mantener el dispositivo en posicion enclavada y en el que un primer extremo (21) se apoya contra el cerrojo (40) y un segundo extremo (22) opuesto se apoya contra el trinquete (30).
2. Dispositivo de enclavamiento segun la reivindicacion 1, caracterizado porque los medios elasticos estan constituidos por al menos un resorte (20) de compresion.
3. Dispositivo de enclavamiento segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque los medios de retencion del trinquete comprenden dos pestanas (35) susceptibles de insertarse en posicion desenclavada en dos muescas (45) de colocacion correspondientes dispuestas en unas paredes verticales (43) del cerrojo (40).
4. Dispositivo de enclavamiento segun la reivindicacion 3, caracterizado porque, cuando el trinquete (30) no esta en posicion desenclavada, el extremo de las pestanas (35) del trinquete reposa contra las paredes verticales (43) del cerrojo (40).
5. Dispositivo de enclavamiento segun la reivindicacion 3 o 4, caracterizado porque el dispositivo se dispone para que, en posicion desenclavada, el momento, aplicado con relacion al eje (34) de oscilacion, de la fuerza de presion ejercida sobre el trinquete (30) sea superior al momento de la fuerza de presion ejercida sobre las muescas (45) de colocacion del cerrojo (40), permitiendo la estabilidad de la posicion desenclavada.
6. Dispositivo de enclavamiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el trinquete (30) incluye una lengueta (39) accionable desde la parte delantera del aparato interruptor, que permite una oscilacion del trinquete (30) y el paso del dispositivo a posicion enclavada.
7. Dispositivo de enclavamiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cerrojo (40) es de material metalico.
8. Dispositivo de enclavamiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el trinquete (30) es de material plastico.
9. Dispositivo de enclavamiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cerrojo (40) presenta un orificio (49) que permite accionar el dispositivo en posicion desenclavada.
10. Aparato electrico interruptor, caracterizado porque incluye al menos un dispositivo de enclavamiento segun una de las reivindicaciones anteriores.
11. Aparato electrico interruptor segun la reivindicacion 10 que incluye ademas varios orificios (18, 19) destinados a una fijacion mediante tornillos sobre un soporte de montaje, caracterizado porque el cerrojo presenta un orificio (49) que permite accionar el cerrojo en posicion desenclavada y que es susceptible de hacer de uno de dichos orificios de fijacion (18, 19, 49).