IT201900002471A1 - Dispositivo manuale convertibile di comando elettrico - Google Patents

Description

Descrizione della domanda di brevetto per invenzione industriale avente titolo "Dispositivo manuale convertibile di comando elettrico"

La presente invenzione si riferisce ad un innovativo dispositivo di comando elettrico manuale, convertibile fra un funzionamento bistabile e un funzionamento monostabile. Qui con “dispositivo di comando elettrico manuale” si intende un dispositivo azionabile manualmente per l’interruzione o l’instradamento di una corrente elettrica mediante contatti elettrici, quale ad esempio un interruttore, un deviatore, un invertitore, con funzionamento stabile oppure a pulsante, come sarà chiaro nel seguito.

In particolare, il dispositivo di comando può essere di tipo modulare, vale a dire del tipo innestabile in un telaio di montaggio in un impianto elettrico, eventualmente in associazione con altri elementi elettrici modulari (ad esempio, altre prese, interruttori, pulsanti, ecc.).

Nel campo dei dispositivi elettrici di comando manuale sono noti sia dispositivi bistabili sia monostabili. I primi sono dispositivi che dopo una azione manuale di comando permangono nella condizione raggiunta con tale azione fino ad una successiva azione manuale di comando che li riporta nella condizione iniziale. I secondi (i cosiddetti “pulsanti”) sono dispositivi che invece ritornano automaticamente nella condizione iniziale una volta cessata l’azione manuale di comando.

Tipicamente, in entrambe le categorie ci sono dispositivi interruttori (vale a dire dispositivi di semplice interruzione della connessione ad esempio fra due conduttori elettrici), dispositivi deviatori (vale a dire dispositivi che permettono di mettere alternativamente in contatto un conduttore elettrico con uno di due altri conduttori elettrici), dispositivi invertitori (vale a dire dispositivi che permettono di invertire il contatto fra due conduttori elettrici con altri due conduttori elettrici). Solitamente, in una linea di dispositivi modulari sono previsti quantomeno dispositivi interruttori, deviatori e invertitori bistabili e interruttori e/o deviatori monostabili.

Come conseguenza, è necessario un magazzino relativamente ampio di tali dispositivi per soddisfare tutte le esigenze nella realizzazione degli impianti elettrici. Inoltre, durante la realizzazione di un impianto bisogno attentamente selezionare i vari dispositivi, sia in numero sia in tipologia. Tutto ciò comporta problemi sia al produttore e al rivenditore, sia all’installatore.

Scopo generale della presente invenzione è fornire un dispositivo modulare di comando elettrico manuale che permetta di ridurre il numero di differenti dispositivi necessari per la realizzazione di un impianto elettrico.

In vista di tale scopo si è pensato di realizzare, secondo l'invenzione, un dispositivo di comando elettrico manuale comprendente contatti elettrici facenti capo a terminali di collegamento e un organo di comando per il comando manuale dei contatti elettrici in due condizioni corrispondenti a due posizioni dell’organo di comando, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre un meccanismo di impostazione che è impostabile manualmente mediante un organo di selezione fra una condizione di impostazione bistabile e una condizione di impostazione monostabile dell’azione dell’organo di comando fra le due posizioni.

Per rendere più chiara la spiegazione dei principi innovativi della presente invenzione ed i suoi vantaggi rispetto alla tecnica nota si descriverà di seguito, con l'aiuto dei disegni allegati, una realizzazione esemplificativa applicante tali principi. Nei disegni:

-figura 1 rappresenta una vista in prospettiva schematica di una possibile realizzazione di una dispositivo secondo l’invenzione;

-figura 2 rappresenta una vista schematica in alzata laterale della struttura interna del dispositivo di figura 1;

-figura 3 rappresenta una vista schematica sezionata lungo la linea III-III di figura 1 e che mostra schematicamente il dispositivo in una prima condizione operativa; -figura 4 rappresenta una vista schematica sezionata lungo la linea III-III di figura 1 e che mostra schematicamente il dispositivo in una seconda condizione operativa; -figura 5 rappresenta una vista schematica in prospettiva parziale di una possibile realizzazione della struttura interna del dispositivo secondo l’invenzione.

Con riferimento alle figure, in figura 1 è mostrato un dispositivo di comando elettrico manuale, indicato genericamente con 10, realizzato secondo l’invenzione. Il dispositivo 10 è vantaggiosamente realizzato in forma modulare, vale a dire con un involucro genericamente scatolare 11 con noti elementi di innesto 12 su opposte superfici laterali per essere innestabile su un adatto noto telaio o scatola di supporto in sé genericamente noti e perciò non mostrati, essendo facilmente immaginabili dal tecnico. Solitamente, l’elemento modulare potrà essere accolto sul telaio o scatola di supporto affiancato ad altri elementi modulari (ad esempio prese, altri dispositivi di comando, ecc.) come noto al tecnico.

Gli elementi di innesto 12 possono essere di un qualsiasi tipo noto (per esempio denti o sedi per l’incastro di alette elastiche complementari) impiegato per il montaggio di elementi modulari di impianto elettrici in appositi telai o scatole. Su una faccia frontale (superiore in figura 1) è presente un organo 13 di comando manuale del dispositivo. Tale organo 13 è vantaggiosamente una organo di manovra a bilanciere con una prima posizione inclinata da un lato (mostrata a tratto pieno in figura 1) e una seconda opposta posizione inclinata dal lato opposto (mostrata a tratteggio in figura 1). Le due posizioni dell’organo di comando sono corrispondenti ad una prima e ad una seconda posizione dei contatti elettrici interni. In prossimità di una faccia posteriore (opposta alla faccia sulla quale è presente l’organo di comando) sono presenti terminali elettrici 14 destinati alla connessione di estremità spellate di conduttori elettrici isolati (non mostrati) per collegarli elettricamente fra loro mediante i contatti elettrici interni del dispositivo.

Come bene si vede nelle figure, i terminali elettrici 14 possono essere vantaggiosamente realizzati per fornire una connessione con morsetto a vite. A tale scopo, ciascun terminale può comprendere una sede 15 di inserimento dell’estremità spellata di un rispettivo filo elettrico e una corrispondente vite di serraggio 16 la cui testa si affaccia dall’involucro 11 del dispositivo.

Il dispositivo 10 comprende un meccanismo di impostazione che è selettivamente azionabile per rendere bistabile o monostabile il movimento dell’organo di azionamento 13 e spostare conseguentemente in modo bistabile o monostabile i contatti interni comandati dall’organo di azionamento 13.

Quando il meccanismo di impostazione è nella posizione “bistabile”, l’organo di azionamento 13 (e i relativi contatti elettrici da esso comandati), rimane stabilmente in ciascuna delle sue due posizioni una volta spostato manualmente in tale posizione.

Con tale impostazione, il funzionamento è perciò sostanzialmente il normale funzionamento ad esempio di un dispositivo interruttore bistabile.

Quando il meccanismo di impostazione è commutato nella posizione “monostabile”, l’organo di azionamento 13 (e i relativi contatti elettrici da esso comandati), rimane stabilmente in solo una delle sue due posizioni e una volta spostato manualmente nell’altra posizione ritorna automaticamente nella prima posizione una volta cessata l’azione manuale di comando.

Con tale impostazione, il funzionamento del dispositivo è perciò sostanzialmente il normale funzionamento ad esempio di un dispositivo a pulsante.

La selezione del meccanismo di impostazione nelle sue due condizioni può essere ad esempio vantaggiosamente fatta mediante rotazione di una organo di selezione 17 che si affaccia lateralmente al corpo del dispositivo. Ad esempio, tale organo di selezione può essere in forma di un perno di manovra con una estremità adatta ad essere innestata da un cacciavite, come visibile ad esempio in figura 1.

In figura 2 è mostrato a titolo di esempio una possibile vantaggiosa realizzazione del meccanismo di impostazione. In tale realizzazione il meccanismo di impostazione è formato da una primo meccanismo bistabile 18, che individua le due posizioni stabili dell’organo di comando 13 e degli associati contatti elettrici, e da un secondo meccanismo monostabile 19 che è selettivamente attivabile mediante l’organo di selezione 17 per opporsi al mantenimento di una delle due posizioni stabili da parte del meccanismo bistabile 18.

In particolare, il meccanismo bistabile 18 può essere dimensionato per avere una prestabilita resistenza allo spostamento da una all’altra delle sue posizioni stabili, tale prestabilita resistenza essendo in genere vinta dall’azione manuale sull’organo 13 da parte di un utente che vuole azionare il dispositivo 10 in una o nell’altra posizione. Il meccanismo monostabile può invece essere dimensionato per vincere la prestabilita resistenza del meccanismo bistabile in una delle due posizioni, in modo che tale posizione diventa una posizione non stabile. Ad esempio, come si vede in figura 2, il meccanismo monostabile 19 può essere formato da una molla 20 che agisce contro una estremità dell’organo di azionamento 13 per spostarlo verso l’altra posizione vincendo la resistenza del meccanismo bistabile 18. Quando la molla 20 agisce, l’unica posizione stabile diventa perciò quella mostrata in figura 2. L’azione della molla 20 può essere attivata o disattivata mediante la rotazione dell’organo di selezione 17.

Ad esempio, come si vede bene nelle figure 3 e 4, la molla 20 può appoggiarsi con una sua estremità contro il lato inferiore di una estremità dell’organo di azionamento 13 e con l’altra opposta estremità su un cursore 21 a sua volta appoggiato su una camma 22 azionabile mediante l’organo di selezione 17.

Come mostrato in figura 3, in una prima posizione angolare dell’organo di selezione 17 la camma 22 è nella sua posizione bassa, così che la molla 20 non è compressa o è compressa relativamente poco, in modo che l’azione della molla 20 sull’organo di azionamento 13 non riesce a vincere l’azione del meccanismo bistabile 18 quando quest’ultimo è azionato nella posizione che corrisponde all’organo di azionamento 13 abbassato sulla molla 20 (posizione tratteggiata in figura 1 e mostrata anche in figura 5).

Nella prima posizione angolare dell’organo di selezione 17 mostrata in figura 3, il dispositivo 10 si comporta perciò come un normale dispositivo di comando elettrico bistabile (ad esempio, un interruttore, un deviatore, un invertitore bistabile).

Come mostrato in figura 4, in una seconda posizione angolare dell’organo di selezione 17 (ad esempio a 90° rispetto alla prima posizione di figura 3) la camma 22 è nella sua posizione alta così che la molla 20 è compressa in una misura maggiore di prima in modo che la sua spinta sull’organo di azionamento 13 riesce a vincere l’azione del meccanismo bistabile 18 quando quest’ultimo è azionato nella posizione che corrisponde all’organo di azionamento 13 abbassato sulla molla 20 (posizione tratteggiata in figura 1).

In tale modo, nella seconda posizione angolare dell’organo di selezione 17 mostrata in figura 4, il dispositivo 10 si comporta come un normale dispositivo elettrico monostabile (vale a dire un pulsante), con l’unica posizione stabile mantenuta dall’azione di spinta della molla 20.

Nelle figure 2 e 5 sono mostrate possibili realizzazioni dei contatti elettrici 23 del dispositivo 10, azionati dal movimento dell’organo di azionamento 13 e che fanno capo ai terminali 14. I contatti elettrici 23 comprendo almeno un contatto mobile 24 connesso ad un terminale 16 e che viene spostato dall’azione manuale sull’organo di azionamento 13 per entrare in contatto con almeno un contatto fisso 25 connesso ad un altro terminale 16. Vantaggiosamente, nel caso si desideri realizzare almeno un dispositivo 10 deviatore, con il movimento dell’organo 13 fra le sue due posizioni il contatto mobile 24 si sposta fra il contatto fisso 25 e un ulteriore contatto fisso 26 connesso ad un terzo terminale 16.

Vantaggiosamente, il movimento del contatto mobile 24 si ottiene grazie allo scorrimento di un cursore 27 spinto elasticamente contro una culla 28 realizzata sul contatto mobile 24. La culla è sagomata e dimensionata in modo che il cursore 27 passa da un lato all’altro di un imperniamento 29 del contatto mobile 24 quando l’organo di azionamento 13 è spostato fra le sue due posizioni, come è chiaro dal confronto delle figure 2 e 5. In tale modo la leva che si produce fra cursore 27, contatto mobile 24 e imperniamento 29 sposta il contatto mobile fra le sue due posizioni.

Il cursore è ad esempio spinto elasticamente contro la culla 28 grazie ad una molla 30 contenuta in una sede 31 che sporge dall’organo di azionamento 13 verso la culla stessa e che realizza con la sua estremità anche una guida assiale per il cursore 27.

Tale meccanismo realizza così anche il meccanismo bistabile 18, come ora facilmente immaginabile dal tecnico esperto, con una forza di mantenimento delle posizioni stabili che è funzione anche della spinta della molla 30. Dimensionando opportunamente la molla 20 tale forza può essere vinta dalla molla 20 quando il dispositivo 19 è nella sua posizione di abilitazione del funzionamento monostabile. Vantaggiosamente, come bene si vede in figura 5, i contatti mobili 24 possono essere due, ciascuno con il proprio imperniamento 29, cursore 27 e molla 30.

Ciascun contatto mobile 24 può avere due rispettivi contatti fissi 25 e 26, vantaggiosamente elettricamente connessi fra loro in modo incrociato entro il dispositivo e che fanno capo a due terminali 14 per realizzare una nota funzione di invertitore.

In tale modo, collegando opportunamente fili elettrici dell’impianto agli adatti terminali 14 e ruotando l’organo di selezione 17 nella adatta pozione, il dispositivo 10 può funzionare da invertitore bistabile o monostabile, da deviatore bistabile o monostabile, da interruttore bistabile o monostabile, come un tecnico esperto può ora facilmente immaginare,.

Naturalmente, sebbene in figura 2 sia mostrata una possibile realizzazione del meccanismo bistabile 18, tale meccanismo bistabile può essere comunque realizzato anche in altre forme note per la specifica applicazione di un dispositivo elettrico di comando bistabile, come ora chiaro al tecnico, prevedendo poi una adatta azione del meccanismo di selezione del comportamento bistabile/monostabile.

A questo punto è chiaro come si siano ottenuti gli scopi prefissati. Un dispositivo di comando elettrico manuale realizzato secondo i principi della presente invenzione permette di avere in un unico dispositivo sia la funziona di un dispositivo di comando elettrico bistabile sia una funzione monostabile (vale a dire “a pulsante”), con la voluta funzione che è semplicemente selezionabile.

Inoltre, realizzando i contatti interni per realizzare una funzione di invertitore elettrico, si può in sostanza avere un unico dispositivo che può sostituire ben sei tipi diversi di dispositivi tradizionali.

In ogni caso, è evidente il vantaggio sia per il produttore di dispositivi elettrici, sia per il rivenditore, sia per l’installatore.

Naturalmente, la descrizione sopra fatta di una realizzazione applicante i principi innovativi della presente invenzione è riportata a titolo esemplificativo di tali principi innovativi e non deve perciò essere presa a limitazione dell'ambito di privativa qui rivendicato.

Ad esempio, la esatta forma e l’estetica del dispositivo potranno variare a seconda delle specifiche esigenze funzionali ed estetiche, ad esempio per adattarsi ad altri dispositivi modulari con i quali il dispositivo deve essere affiancato o per permettere il suo innesto in specifici supporti o scatole.

La eventuale camma di selezione del comportamento “monostabile” o “bistabile” può anche essere azionabile fra le due posizioni mediante scorrimento anziché rotazione, come ora facilmente immaginabile dal tecnico esperto.

Inoltre, il numero e disposizione dei contatti elettrici potrà variare a seconda delle specifiche esigenze. Ad esempio, nel caso sia desiderato necessario un semplice interruttore unipolare, convertibile in pulsante unipolare, si potrà avere un solo contatto mobile e un solo contatto fisso, ecc.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (10) di comando elettrico manuale comprendente contatti elettrici (23) facenti capo a terminali di collegamento (14) e un organo di comando (13) per il comando manuale dei contatti elettrici (23) in due condizioni corrispondenti a due posizioni dell’organo di comando (13), caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre un meccanismo di impostazione (18, 19) che è impostabile manualmente mediante un organo di selezione (17) fra una condizione di impostazione bistabile e una condizione di impostazione monostabile dell’azione dell’organo di comando (13) fra le due posizioni.
2. 2. Dispositivo secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l’organo di comando (13) è del tipo a bilanciere.
3. 3. Dispositivo secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il meccanismo di impostazione è formato da una primo meccanismo bistabile (18), che individua in modo stabile le due posizioni dell’organo di comando (13) e dei contatti elettrici (23) associati, e da un secondo meccanismo monostabile (19) che è selettivamente attivabile mediante l’organo di selezione (17) per opporsi al mantenimento da parte del meccanismo bistabile (18) di una stabilita posizione delle due posizioni.
4. 4. Dispositivo secondo rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il secondo meccanismo monostabile (19) comprende una molla (20) di spinta dell’organo di comando (13) lontano dalla detta stabilita posizione e verso l’altra posizione delle due posizioni, e una camma (22) che è mobile per aumentare o diminuire l’azione della molla (20) contro l’organo di comando (13).
5. 5. Dispositivo secondo rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il primo meccanismo bistabile (18) comprende un cursore (27) spinto elasticamente su una culla (28) di un contatto (24) che è imperniato in un imperniamento (29) per essere mobile fra le due condizioni comandate dal movimento dell’organo di comando (13) fra le due posizioni, il cursore (27) passando da un lato all’altro dell’imperniamento (29) al movimento dell’organo di comando (13) fra le sue due posizioni.
6. 6. Dispositivo secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che esso è in forma di modulo con un involucro esterno (11) avente una faccia anteriore con l’organo di comando (13), una opposta faccia posteriore in prossimità della quale ci sono i terminali elettrici (14) e superfici laterali comprendenti innesti (12) destinati all’aggancio del modulo.
7. 7. Dispositivo secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i terminali elettrici sono in forma di morsetti a vite (16).
8. 8. Dispositivo secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i contatti elettrici (23) formano un invertitore elettrico.