IT202100018593A1 - Interruttore antideflagrante - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:

"INTERRUTTORE ANTIDEFLAGRANTE "

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un interruttore antideflagrante, che trova applicazione in particolare in ambienti con atmosfera potenzialmente esplosiva.

Come noto, le apparecchiature elettriche destinate all'impiego in ambienti con atmosfera potenzialmente esplosiva, per la presenza di sostanze infiammabili sotto forma di gas, vapori o nebbie, devono essere costruite in ottemperanza a stringenti norme in materia, note con la sigla ATEX (ATmospheres EXplosibles) .

In particolare, le norme EN 60079 classificano le aree in cui possono formarsi atmosfere esplosive in spec?fiche zone di rischio, in base alla frequenza ed alla durata della presenza di atmosfera esplosiva.

In funzione di tale classificazione, vengono definite precise caratteristiche tecnico/costruttive per le apparecchiature elettriche adatte ad operare nelle diverse zone, apparecchiature che devono comunque essere realizzate in modo tale da evitare l'innesco dell'atmosfera esplosiva.

A tale proposito, si consideri che i comuni interruttori sono essenzialmente costituiti da un involucro all'interno del quale sono disposti una serie di contatti f?ssi, per il collegamento in ingresso/uscita con un circuito elettrico associato, uno o pi? contatti mobili che spostandosi aprono e chiudono tale circuito interagendo con i contatti fissi, ed un dispositivo di manovra per comandare lo spostamento dei contatti mobili.

Il dispositivo di manovra comprende, in alcuni interruttori noti, un albero che fuoriesce dall'involucro e permette di trasferire il movimento in rotazione di una manopola di comando al contatto mobile, ad esempio tramite l'utilizzo di sistemi di camme.

L'involucro ? tipicamente costituito da due corpi sostanzialmente cavi mutuamente accoppiabili tra loro, ad esempio ad incastro o tramite mezzi di serraggio, e presenta numerose aperture definite ad esempio dai fori di passaggio dei contatti fissi, che devono risultare accessibili dall'esterno, dai fori di passaggio dell'albero e dalle superfici di accoppiamento tra i due corpi che formano l'involucro.

In base alle normative vigenti, un interruttore del tipo sopra descritto non risulta adatto all'uso in presenza di atmosfera potenzialmente esplosiva.

Infatti, a causa ad esempio degli archi elettrici provocati dalle commutazioni di apertura e chiusura dei contatti, potrebbero generarsi delle esplosioni nel caso in cui le sostanze infiammabili fossero penetrate all'interno dell'involucro.

Compito della presente invenzione ? quello di realizzare un interruttore antideflagrante che superi gli inconvenienti della tecnica nota citata e possa essere utilizzato in totale sicurezza anche in presenza di atmosfera potenzialmente esplosiva.

Nell'ambito del compito sopra esposto, uno scopo particolare del trovato ? quello di realizzare un interruttore in cui sia impedita, entro limiti di differenza di pressione specificati dalla normativa vigente, l'infiltrazione di sostanze infiammabili all'interno dell'involucro.

Un altro scopo del trovato ? quello di realizzare un interruttore che possa essere utilizzato in molteplici applicazioni ove vi sia rischio di esplosione e che richieda scarsa manutenzione.

Un altro scopo ancora del trovato ? quello di realizzare un interruttore che soddisfi le richieste imposte dalle norme ATEX, in particolare dalle norme EN 60079.

Non ultimo scopo del trovato ? quello di realizzare un interruttore che possa essere realizzato industrialmente a costi relativamente contenuti.

Il compito e gli scopi suddetti, nonch? altri che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da un interruttore antideflagrante comprendente un involucro sostanzialmente scatolare formato da un primo e da un secondo corpo fra loro mutuamente accoppiabili, all'interno di detto involucro essendo alloggiati una pluralit? di contatti elettrici fissi e/o mobili elettricamente connessi a terminali di connessione per il collegamento elettrico dell'interruttore ad almeno un circuito elettrico esterno, e mezzi attuatori atti a spostare i contatti elettrici mobili tra una prima posizione operativa, in cui detto circuito elettrico esterno ? chiuso, ed una seconda posizione operativa, in cui detto circuito elettrico esterno ? aperto, detti mezzi attuatori essendo dotati di un albero di comando supportato girevolmente attorno ad un asse di rotazione da detto involucro, detto interruttore essendo caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di tenuta atti a fornire una tenuta gas tra l'interno di detto involucro e l'ambiente esterno a detto interruttore.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione d? forme di esecuzione preferite, ma non esclusive, di un interruttore antideflagrante secondo il trovato, illustrate a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni in cui:

la figura 1 ? una vista prospettica esplosa di un interruttore antideflagrante secondo l'invenzione;

la figura 2 ? una vista prospettica di un componente dell'interruttore secondo l'invenzione;

la figura 3 ? una vista laterale del componente della figura precedente;

la figura 4 ? una vista prospettica di un altro componente dell'interruttore secondo l'invenzione;

la figura 5 ? una vista prospettica esplosa di una variante realizzativa dell'interruttore antideflagrante secondo l'invenzione;

la figura 6 ? una vista prospettica da sotto dell'interruttore della figura precedente;

la figura 7 ? una vista da sotto dell'interruttore della figura 5;

la figura 8 ? una vista da sopra dell'interruttore della figura 5;

la figura 9 ? una sezione, secondo la linea IX-IX della figura 8, dell'interruttore secondo l'invenzione;

la figura 10 ? una sezione, secondo la linea X-X della figura 8, dell'interruttore secondo l'invenzione.

Con riferimento alle citate figure da 1 a 4, un interruttore antideflagrante secondo l'invenzione, ? indicato nel suo complesso con il numero di riferimento 1.

L'interruttore 1 comprende un involucro sostanzialmente scatolare formato da un primo corpo 2 e da un secondo corpo 3 fra loro mutuamente accoppiabili.

Il primo ed il secondo corpo 2, 3 definiscono un vano 4 al cui interno sono collocati una serie di contatti fissi 5, di ingresso e di uscita.

Nella realizzazione esemplificativamente illustrata, l'interruttore 1 ? del tipo a quattro poli, risulter? tuttavia evidente all'esperto del settore che, in alternative forme di realizzazione, non illustrate, l'interruttore secondo l'invenzione potrebbe avere un numero diverso di poli.

I contatti fissi 5 sono elettricamente connessi a terminali di connessione 6, i quali sono disposti passanti attraverso passaggi 7 ricavati sull'involucro dell'interruttore 1 in modo tale da risultare collegabili elettricamente ad un circuito elettrico esterno, non illustrato.

Il collegamento tra l'interruttore 1 ed il circuito elettrico esterno pu? essere attuato, ad esempio, tramite morsetti 8 associati ai terminali di connessione 6 e disposti all'esterno dell'involucro.

I morsetti 8 possono essere indifferentemente serrabili tramite viti 9, come quelli illustrati nelle figure, o morsetti a molla per la trattenuta dei conduttori del circuito elettrico esterno .

I contatti fissi 5 cooperano con contatti mobili 10 che sono selettivamente movimentabili tra una prima posizione operativa, in cui il circuito elettrico esterno ? chiuso, ed una seconda posizione operativa, in cui il circuito elettrico esterno ? aperto .

Lo spostamento dei contatti mobili 10 ? operato tramite mezzi attuatori 11 collocati all'interno del vano 4.

Preferibilmente, i mezzi attuatori 11 comprendono un traversino 12 comandato in traslazione da una camma 13 in modo tale da porre di volta in volta i contatti mobili 10 a contatto con i contatti fissi 5 di ingresso e di uscita o distanti da essi.

La camma 13 ? solidale ad un albero di comando 14 supportato girevolmente, attorno ad un asse di rotazione 50, dall'involucro dell'interruttore 1.

L'albero di comando 14 ? passante attraverso una prima ed una seconda sede 15, 16, a conformazione sostanzialmente cilindrica, che attraversano rispettivamente il primo corpo 2 ed il secondo corpo 3.

In questo modo l'albero di comando 14 risulta azionabile in rotazione dall'esterno tramite un opportuno organo di manovra, non illustrato, quale ad esempio una manopola di comando impegnata con una delle estremit? dell'albero.

Secondo la presente invenzione, l'interruttore 1 comprende mezzi di tenuta che forniscono una tenuta gas tra l'interno del vano 4 e l'ambiente esterno all'interruttore 1, che risultano pertanto completamente separati l'uno dall'altro.

Preferibilmente, i mezzi di tenuta comprendono primi mezzi di tenuta 17 interposti tra l'albero di comando 14 e l'involucro dell'interruttore 1, secondi mezzi di tenuta 18 interposti tra ? terminali di connessione 6 e lo stesso involucro e terzi mezzi di tenuta 19 interposti tra le superfici di giunzione del primo e del secondo corpo 2, 3.

In accordo con una possibile forma di realizzazione dell'invenzione, i primi mezzi di tenuta 17 sono essenzialmente costituiti da prime guarnizioni 20 a conformazione sostanzialmente anulare, o cilindrica cava, calzate su porzioni cilindriche 21, 22 dell'albero di comando 14 e impegnate rispettivamente contro le pareti interne della prima sede 15 e della seconda sede 16.

Preferibilmente, il diametro interno delle prime guarnizioni 20 ? uguale o leggermente inferiore al diametro delle porzioni cilindriche 21, 22 dell'albero di comando 14, mentre il loro diametro esterno ? uguale o leggermente superiore al diametro della prima e della seconda sede 15, 16, di modo che esse possano garantire la tenuta al passaggio di gas anche a pressione pressoch? nulla, semplicemente per effetto dell' interferenza elastica.

Similmente, i secondi mezzi di tenuta 18 sono essenzialmente costituiti da seconde guarnizioni 23 a conformazione sostanzialmente anulare, o cilindrica cava, calzate su porzioni cilindriche 24 dei terminali di connessione 6 e impegnate contro le pareti interne dei passaggi 7.

Preferibilmente, il diametro interno delle seconde guarnizioni 23 ? uguale o leggermente inferiore al diametro delle porzioni cilindriche 24 dei terminali di connessione 6, mentre il loro diametro esterno ? uguale o leggermente superiore al diametro dei passaggi 7, di modo che esse possano garantire la tenuta al passaggio di gas anche a pressione pressoch? nulla, semplicemente per effetto dell'interferenza elastica.

Nella realizzazione esemplificativamente illustrata, le seconde guarnizioni 23 sono sostanzialmente cilindriche, risulter? tuttavia evidente all'esperto del settore che, in alternative forme di realizzazione, non illustrate, esse potrebbero avere anche altre forme.

I terzi mezzi di tenuta 19 sono invece costituiti da una terza guarnizione 25 alloggiata in un'intercapedine 26 definita congiuntamente dal primo e dal secondo corpo 2, 3 lungo la periferia dell'involucro da essi formato.

Grazie alla compressione esercitata dalle viti 27 che fissano il primo corpo 2 al secondo corpo 3, la terza guarnizione 25 si espande nell'intercapedine 26 garantendo la tenuta al passaggio di gas anche a pressione pressoch? nulla.

Preferibilmente, le prime guarnizioni 20, le seconde guarnizioni 23 e la terza guarnizione 25 sono realizzate in materiale plastico flessibile, o ancora pi? preferibilmente elastomerico .

In accordo con una ulteriore possibile forma di realizzazione illustrata nelle figure da 5 a 10, dove l'interruttore secondo la presente invenzione ? indicato nel suo complesso con il numero di riferimento 101, i secondi mezzi di tenuta 18 ed i terzi mezzi di tenuta 19 sono realizzati mediante una colata di resina 120, o collante, a chiusura dei passaggi 7 e degli interstizi esistenti fra le superfici d? accoppiamento del primo e del secondo corpo 2, 3 in modo da impedire l'accesso di gas all'interno dell'interruttore 1.

Nella fattispecie, la resina 120 ? accolta in una opportuna vaschetta sagomata 121 che si estende lungo la periferia dell'involucro formato dal primo e dal secondo corpo 2, 3, e che risulta in comunicazione con i passaggi 7.

Preferibilmente, in questa forma di realizzazione, i terminali di connessione 106 sono sostanzialmente conformati a Z, ovvero presentano due porzioni sostanzialmente parallele 106a, 106b unite da una porzione ad esse trasversale 106c.

La porzione trasversale 106c e parte delle porzioni sostanzialmente parallele 106a, 106b risultano interamente inglobate nella resina 120 per formare una sorta di labirinto atto a garantire la tenuta al passaggio di gas.

Per la forma di realizzazione illustrata nelle figure da 5 a 10, gli elementi che corrispondono agli elementi gi? descritti in riferimento alla forma di realizzazione illustrata nelle figure da 1 a 4 sono stati contrassegnati con gli stessi numeri di riferimento .

L'istallazione dell'interruttore 1, 101, secondo la presente invenzione, risulta semplice e rapida.

Una volta posizionato l'interruttore 1, 101, si procede al suo cablaggio, collegando i morsetti 8 ai conduttori del circuito elettrico esterno.

In caso di presenza di gas i mezzi di tenuta isolano completamente l'interno del vano 4 dall'ambiente esterno all'interruttore 1, 101.

In particolare, i primi mezzi di tenuta 17 impediscono il passaggio di gas tra l'albero di comando 14 e l'involucro dell'interruttore 1, 101, i secondi mezzi di tenuta 18 impediscono il passaggio di gas tra i terminali di connessione 6 e lo stesso involucro ed i terzi mezzi di tenuta 19 impediscono il passaggio di gas tra le superfici di giunzione del primo e del secondo corpo 2, 3.

In tal maniera, l'involucro dell'interruttore 1, 101 risulta perfettamente a tenuta ed anche a seguito della formazione di arco elettrico in corrispondenza dello spostamento dei contatti mobili 10 tra la prima posizione operativa e la seconda posizione operativa risulta scongiurato il pericolo di esplosione.

Si ? in pratica constatato come l'invenzione raggiunga il compito e gli scopi prefissati avendo realizzato un interruttore antideflagrante che pu? essere utilizzato in totale sicurezza anche in presenza di atmosfera potenzialmente esplosiva.

Infatti, nell'interruttore secondo l'invenzione ? impedita, entro limiti di differenza di pressione specificati dalla normativa vigente, l'infiltrazione di sostanze gassose infiammabili all'interno dell'involucro.

In questo modo, l'interruttore secondo l'invenzione soddisfa le richieste imposte dalle norme ATEX, in particolare dalle norme EN 60079.

L'interruttore antideflagrante secondo l'invenzione ? suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti.

Naturalmente, i materiali impiegati, nonch? le dimensioni e le forme, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI

1. Interruttore antideflagrante comprendente un involucro sostanzialmente scatolare formato da un primo e da un secondo corpo fra loro mutuamente accoppiabili, all'interno di detto involucro essendo alloggiati una pluralit? di contatti elettrici fissi e/o mobili elettricamente connessi a terminali di connessione per il collegamento elettrico dell'interruttore ad almeno un circuito elettrico esterno, e mezzi attuatori atti a spostare i contatti elettrici mobili tra una prima posizione operativa, in cui detto circuito elettrico esterno ? chiuso, ed una seconda posizione operativa, in cui detto circuito elettrico esterno ? aperto, detti mezzi attuatori essendo dotati di un albero di comando supportato girevolmente attorno ad un asse di rotazione da detto involucro, detto interruttore essendo caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di tenuta atti a fornire una tenuta gas tra l'interno di detto involucro e l'ambiente esterno a detto interruttore.

2. Interruttore, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di tenuta comprendono primi mezzi di tenuta interposti tra detto albero di comando e detto involucro, detto albero di comando essendo passante attraverso una prima ed una seconda sede ricavate rispettivamente su detti primo e secondo corpo e disposte coassialmente a detto asse di rotazione.

3. Interruttore, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti primi mezzi di tenuta comprendono prime guarnizione a conformazione sostanzialmente anulare calzate su porzioni cilindriche di detto albero di comando ed impegnate rispettivamente contro dette prima e seconda sede.

4. Interruttore, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di tenuta comprendono secondi mezzi di tenuta interposti tra detti terminali di connessione e detto involucro, detti terminali di connessione essendo passanti attraverso passaggi ricavati su detto involucro ed essendo provvisti di rispettivi morsetti accessibili dall'esterno .

5. Interruttore, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti secondi mezzi di tenuta comprendono seconde guarnizioni a conformazione sostanzialmente anulare calzate su porzioni cilindriche di detti terminali di connessione ed impegnante contro le pareti interne di detti passaggi.

6. Interruttore, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti secondi mezzi di tenuta comprendono una colata di resina atta a riempire detti passaggi inglobando almeno parzialmente detti terminali di connessione .

7. Interruttore, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti terminali di connessione presenta una conformazione sostanzialmente a Z comprendendo due porzioni sostanzialmente parallele unite da una porzione trasversale ad esse, dette porzioni sostanzialmente parallele e detta porzione trasversale essendo almeno parzialmente inglobate in detta colata di resina.

8. Interruttore, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi d? tenuta comprendono terzi mezzi di tenuta interposti tra le superfici di giunzione di detti primo e secondo corpo.

9. Interruttore, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti terzi mezzi di tenuta comprendono una terza guarnizione alloggiata in un'intercapedine estendentesi lungo la periferia di detto involucro, detta intercapedine essendo definita congiuntamente da detti primo e secondo corpo.

10. Interruttore, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti terzi mezzi di tenuta comprendono una colata di resina atta a riempire una vaschetta sagomata estendentesi lungo la periferia di detto involucro, detta vaschetta sagomata essendo definita congiuntamente da detti primo e secondo corpo ed essendo collegata a detti passaggi.