ITBS20100135A1 - SWITCH DEVICE - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione riguarda un dispositivo interruttore adatto ad essere azionato in prossimità di un elemento ferromagnetico o metallico. The present invention relates to a switch device suitable for being operated in proximity to a ferromagnetic or metallic element.
Gli utilizzi di dispositivi interruttori sono svariati e comprendono, ad esempio, sensori di prossimità adatti a rilevare la presenza o la vicinanza di un dispositivo ferromagnetico o metallico, organi di controllo per l’arresto di dispositivi rotanti o lineari, indicatori di posizione per cilindri lineari, gruppi valvole e così via. The uses of switching devices are varied and include, for example, proximity sensors suitable for detecting the presence or proximity of a ferromagnetic or metal device, control devices for stopping rotary or linear devices, position indicators for cylinders linear, valve groups and so on.
Tali utilizzi sono particolarmente adatti nell’industria chimica e nucleare e in tutte quelle applicazioni estreme, ossia in ambienti aventi elevata umidità , ambienti con rischio di esplosione, dispositivi di commutazione ad alta tensione, atmosfere altamente corrosive, applicazioni sommerse con pressioni elevate , aree a rischio sismico e applicazioni ad alta temperatura fino a circa 200 °C. These uses are particularly suitable in the chemical and nuclear industry and in all those extreme applications, i.e. in environments with high humidity, environments with risk of explosion, high voltage switching devices, highly corrosive atmospheres, submerged applications with high pressures, areas at seismic risk and high temperature applications up to about 200 ° C.
Esistono nell’arte svariate tipologie di dispositivi interruttori. Various types of switching devices exist in the art.
Ad esempio, esistono dispositivi induttivi che funzionano con una bobina e correnti parassite (correnti eddy). Quando una massa conduttiva si muove in prossimità dell’interruttore, si modificano le correnti parassite nella bobina e si ottiene quindi un segnale per azionare l’interruttore. Il principale svantaggio di tali interruttori induttivi à ̈ costituito dal fatto che la testina dell’interruttore deve essere realizzata in un materiale non conduttivo, come ad esempio la plastica. For example, there are inductive devices that work with a coil and eddy currents (eddy currents). When a conductive mass moves in the vicinity of the switch, the eddy currents in the coil are modified and a signal is thus obtained to operate the switch. The main disadvantage of such inductive switches is that the switch head must be made of a non-conductive material, such as plastic.
Questo materiale limita fortemente l’utilizzo del dispositivo interruttore in atmosfere corrosive, ma anche in ambiente ad alta pressione e/o temperatura. Inoltre, la tecnologia induttiva à ̈ limitata nella distanza di intervento dell’interruttore dalla dimensione della bobina induttiva. In altre parole per aumentare la distanza di intervento dell’interruttore occorre aumentare sensibilmente le dimensioni della bobina: questo limita le applicazioni su spazi ridotti e incrementa i costi. This material strongly limits the use of the switch device in corrosive atmospheres, but also in high pressure and / or temperature environments. Furthermore, the inductive technology is limited in the tripping distance of the switch by the size of the inductive coil. In other words, in order to increase the intervention distance of the switch, it is necessary to significantly increase the size of the coil: this limits applications on small spaces and increases costs.
Inoltre, esistono dispositivi interruttori che utilizzano un circuito magnetico che aziona una serie di contatti meccanici all’approssimarsi di un oggetto ferromagnetico. Tale dispositivo utilizza una pluralità di contatti per poter funzionare anche con correnti elevate. Il rivestimento può essere realizzato con un materiale non-ferroso per l’utilizzo in ambienti In addition, there are switching devices that use a magnetic circuit that activates a series of mechanical contacts as a ferromagnetic object approaches. This device uses a plurality of contacts to be able to operate even with high currents. The coating can be made with a non-ferrous material for use in environments
esplosivi, corrosivi, ad alta pressione e/o alta temperatura. explosive, corrosive, high pressure and / or high temperature.
Tale tecnologia fa uso di un circuito magnetico ad alta precisione che impiega leghe di materiali fortemente magnetici con conseguente limitazione dei campi di sensibilità ottenibili. Per migliorare il campo di sensibilità del dispositivo si può utilizzare un target esterno magnetico ad elevata isteresi. I contatti lavorano bene con applicazioni alimentate alla tensione di rete, ma quando à ̈ richiesta l’interfaccia con circuiti I/O (Input/Output) a bassa potenza (i.e. di computer), essi hanno la tendenza ad aumentare la loro resistenza a causa della mancanza della pulizia superficiale generata dall’arco elettrico, tipica delle applicazioni con carichi elevati. Il più evidente svantaggio di questa tecnologia à ̈ rappresentato dall’incerta chiusura dei contatti all’approssimarsi del target ferromagnetico. Una debole interazione con il campo magnetico può causare infatti una chiusura dei contatti senza però provvedere la necessaria pressione di contatto. Questo, unitamente al fenomeno del ribalzo alla chiusura, tipico dei contatti elettrici, può portare ad un eccessivo riscaldamento con conseguente riduzione della vita dei contatti stessi. This technology makes use of a high-precision magnetic circuit that uses alloys of highly magnetic materials with consequent limitation of the sensitivity fields that can be obtained. To improve the sensitivity field of the device, an external magnetic target with high hysteresis can be used. Contacts work well with mains voltage applications, but when interface with low power I / O (i.e. computer) circuits is required, they have a tendency to increase their resistance to due to the lack of surface cleanliness generated by the electric arc, typical of applications with high loads. The most evident disadvantage of this technology is represented by the uncertain closure of the contacts as the ferromagnetic target approaches. A weak interaction with the magnetic field can in fact cause the contacts to close without providing the necessary contact pressure. This, together with the phenomenon of overturning when closing, typical of electrical contacts, can lead to excessive heating with a consequent reduction in the life of the contacts themselves.
E’ anche noto l’utilizzo di un interruttore a lamina contenuto in un involucro non ferroso che può essere impiegato in ambienti esplosivi, corrosivi, o ad alta pressione/temperatura. Anche tali dispositivi sono però soggetti alle problematiche tipiche dei contatti elettrici di cui sopra. The use of a foil switch contained in a non-ferrous casing that can be used in explosive, corrosive or high pressure / temperature environments is also known. However, these devices are also subject to the typical problems of the above mentioned electrical contacts.
In particolare i dispositivi dell’arte nota non sono affidabili in quanto non riescono a scongiurare del tutto il rischio di falsi contatti dovuti a forti accelerazioni e/o vibrazioni. In particular, the devices of the known art are not reliable as they cannot completely avoid the risk of false contacts due to strong accelerations and / or vibrations.
Infatti, tali accelerazioni e/o vibrazioni inducono urti continui anche violenti tra il dispositivo di azionamento interno e l’interruttore. In condizioni normali, la molla interna dell’interruttore vince la spinta accidentale del dispositivo di azionamento ma, in condizioni di forti urti o vibrazioni, l’azione della molla viene superata dall’inerzia del dispositivo di azionamento e si genera un falso contatto. In fact, these accelerations and / or vibrations induce continuous, even violent, collisions between the internal operating device and the switch. Under normal conditions, the internal spring of the switch overcomes the accidental push of the operating device but, in conditions of strong shocks or vibrations, the action of the spring is overcome by the inertia of the operating device and a false contact.
Lo scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un dispositivo interruttore che risolva gli inconvenienti citati con riferimento alla tecnica nota. Pertanto, à ̈ sentita nell’arte l’esigenza di realizzare un dispositivo interruttore che garantisca i seguenti vantaggi: The object of the present invention is to provide a switch device which solves the drawbacks mentioned with reference to the known art. Therefore, the need to create a switch device that guarantees the following advantages is felt in the art:
- esteso intervallo operativo di temperatura, con valori compresi tra -55 °C e 204 °C ed oltre, - elevata affidabilità e mancanza di falsi contatti anche in caso di forti accelerazioni, urti e vibrazioni soprattutto dirette lungo l’asse di movimentazione del dispositivo di azionamento, - extended operating temperature range, with values between -55 ° C and 204 ° C and beyond, - high reliability and lack of false contacts even in the event of strong acceleration, shocks and vibrations, especially direct along the axis of movement of the drive device,
- bassi costi di realizzazione. - low construction costs.
Tali vantaggi sono ottenuti da un dispositivo interruttore in accordo con la rivendicazione 1. These advantages are obtained by a switching device according to claim 1.
Altre forme di realizzazione del dispositivo interruttore secondo l’invenzione sono descritte nelle successive rivendicazioni. Other embodiments of the switching device according to the invention are described in the subsequent claims.
Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente comprensibili dalla descrizione di seguito riportata di suoi esempi preferiti e non limitativi di realizzazione, in cui: la figura 1 rappresenta una vista laterale di un dispositivo interruttore in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione; Further characteristics and advantages of the present invention will be more understandable from the following description of its preferred and non-limiting embodiment examples, in which: Figure 1 represents a side view of a switch device according to an embodiment of the present invention ;
la figura 2 rappresenta una vista in sezione del dispositivo interruttore di figura 1, lungo il piano di sezione II-II di figura 1; Figure 2 is a sectional view of the switch device of Figure 1, along the section plane II-II of Figure 1;
la figura 3 rappresenta una ulteriore vista, parzialmente in sezione, del dispositivo interruttore di figura 1; figure 3 represents a further view, partially in section, of the switch device of figure 1;
la figura 4 rappresenta una vista in sezione del componente IV di figura 2; Figure 4 is a sectional view of the component IV of Figure 2;
le figure 5-6 rappresentano viste ingrandite del particolare V di figura 2; figures 5-6 show enlarged views of the detail V of figure 2;
la figura 7 rappresenta viste ingrandite del particolare VII di figura 2; figure 7 represents enlarged views of detail VII of figure 2;
la figura 8 rappresenta viste ingrandite del particolare VIII di figura 2. figure 8 represents enlarged views of detail VIII of figure 2.
Gli elementi o parti di elementi in comune tra le forme di realizzazione descritte nel seguito saranno indicati con medesimi riferimenti numerici. The elements or parts of elements in common between the embodiments described below will be indicated with the same numerical references.
Con riferimento alle suddette figure, con 4 si à ̈ globalmente indicato un dispositivo interruttore, quale ad esempio un sensore di prossimità adatto a rilevare la presenza o la vicinanza di un dispositivo ferromagnetico o metallico, un organo di controllo per l’arresto di dispositivi rotanti o lineari, un indicatore di posizione per cilindri lineari, gruppi valvole e così via. With reference to the aforementioned figures, the numeral 4 globally indicates a switching device, such as for example a proximity sensor suitable for detecting the presence or proximity of a ferromagnetic or metallic device, a control organ for stopping devices rotary or linear, a position indicator for linear cylinders, valve groups and so on.
In altre parole, l’accezione di dispositivo interruttore della presente invenzione deve essere considerata in senso generico e non deve essere considerata limitatamente ad una specifica tipologia di interruttore. In other words, the meaning of switch device of the present invention must be considered in a generic sense and must not be considered limited to a specific type of switch.
Il dispositivo interruttore 4 comprende un contenitore 8 sostanzialmente cavo; il contenitore 8 à ̈ preferibilmente in materiale polimerico. Ad esempio il contenitore 8 può avere forma cilindrica e può comprendere una filettatura esterna 10 adatta a consentirne il fissaggio su un relativo supporto. The switch device 4 comprises a substantially hollow container 8; the container 8 is preferably made of polymeric material. For example, the container 8 may have a cylindrical shape and may comprise an external thread 10 suitable for allowing it to be fixed on a relative support.
Il dispositivo interruttore 4 comprende almeno un interruttore 12, disposto all’interno del contenitore 8, l’interruttore 12 essendo elettricamente connesso ad almeno un terminale di connessione 16 per il collegamento elettrico del dispositivo interruttore 4 ad un utilizzatore esterno. The switch device 4 comprises at least one switch 12, arranged inside the container 8, the switch 12 being electrically connected to at least one connection terminal 16 for the electrical connection of the switch device 4 to an external user.
L’interruttore 12 può essere di qualsiasi tipo e comprende un pulsante di azionamento 20 mobile, lungo una direzione di azionamento S-S, da una posizione di riposo ad una posizione di lavoro. The switch 12 can be of any type and comprises an actuation push button 20 movable, along an actuation direction S-S, from a rest position to a working position.
Il pulsante di azionamento 20 può essere del tipo a bottone, in modo da passare da una configurazione di riposo, o estratta, ad una configurazione di lavoro o ritratta, o anche a leva in modo da passare, ruotando, dalla posizione di riposo alla posizione di lavoro. The actuation button 20 can be of the button type, so as to pass from a rest or extracted configuration, to a working or retracted configuration, or even lever so as to pass, by rotating, from the rest position to the position of work.
Preferibilmente, il pulsante di azionamento 20 comprende mezzi elastici interni 24, quali ad esempio una molla a spirale o a lamina, che esercitano un’azione elastica tale da riportare il pulsante di azionamento 20 nella posizione estratta di riposo quando questo non viene sollecitato. Preferably, the actuation button 20 comprises internal elastic means 24, such as for example a spiral or leaf spring, which exert an elastic action such as to return the actuation button 20 to the extracted rest position when it is not stressed.
Preferibilmente, il contenitore 8 à ̈ di tipo ermetico. Ad esempio l’ermeticità dell’interruttore viene ottenuta mediante l’interposizione di una guarnizione 28 e/o mediante una colata di resina o collante a chiusura dei terminali di connessione 16 in modo da impedire l’accesso di liquidi o gas all’interno dell’interruttore 12. Preferably, the container 8 is of the hermetic type. For example, the airtightness of the circuit-breaker is obtained by interposing a gasket 28 and / or by pouring resin or glue to close the connection terminals 16 in order to prevent the access of liquids or gases inside the switch 12.
Secondo una forma di realizzazione, l’interruttore 12 viene fissato al contenitore 8 mediante perni di fissaggio 30. According to an embodiment, the switch 12 is fixed to the container 8 by means of fixing pins 30.
Il dispositivo interruttore 4 comprende mezzi di azionamento 32, preferibilmente disposti nel contenitore 8, adatti ad azionare selettivamente l’interruttore 12. The switch device 4 comprises actuation means 32, preferably arranged in the container 8, suitable for selectively actuating the switch 12.
I mezzi di azionamento 32 comprendono uno spintore 36 affacciato con una sua estremità di azionamento 40 al pulsante di azionamento 20 dell’interruttore 12 in modo da muovere detto pulsante 20 lungo la direzione di azionamento S-S per il passaggio di questo dalla configurazione di riposo alla configurazione di lavoro. La direzione di azionamento S-S del pulsante di azionamento 20 à ̈ tipicamente rettilinea, ma può essere anche curvilinea, ad esempio secondo un arco di circonferenza o di parabola. The actuation means 32 comprise a pusher 36 facing with one of its actuating end 40 to the actuation button 20 of the switch 12 so as to move said pushbutton 20 along the direction of actuation S-S for the passage of this from the rest configuration to the working configuration. The actuation direction S-S of the actuation button 20 is typically straight, but it can also be curvilinear, for example according to an arc of circumference or parabola.
Vantaggiosamente i mezzi di azionamento 32 comprendono un contrappeso 44 e un rinvio 48 che collega cinematicamente tra loro il contrappeso 44 e lo spintore 36. Advantageously, the actuation means 32 comprise a counterweight 44 and a transmission 48 which kinematically connects the counterweight 44 and the pusher 36 to each other.
Il rinvio 48 Ã ̈ ad esempio una leva che collega meccanicamente e cinematicamente tra loro il contrappeso 44 e lo spintore 36. The transmission 48 is for example a lever that mechanically and kinematically connects the counterweight 44 and the pusher 36 to each other.
Il rinvio 48 Ã ̈ incernierato rispetto ad una cerniera fissa 52 rispetto al contenitore 8. The transmission 48 is hinged with respect to a fixed hinge 52 with respect to the container 8.
Vantaggiosamente, i rispettivi baricentri G’,G’’ del dello spintore 36 e del contrappeso 44 sono disposti da parti opposte rispetto ad un piano mediano M-M passante per la cerniera fissa 52 e parallelo alla direzione di azionamento S-S. Advantageously, the respective centers of gravity Gâ € ™, Gâ € ™ â € ™ of the pusher 36 and of the counterweight 44 are arranged on opposite sides with respect to a median plane M-M passing through the fixed hinge 52 and parallel to the direction of actuation S-S.
Inoltre, le masse dello spintore 36 e del contrappeso 44 e i rispettivi bracci A’,A’’ rispetto alla cerniera fissa 52, sono dimensionati in modo da fornire uguali momenti rispetto a detta cerniera fissa 52. Furthermore, the masses of the pusher 36 and of the counterweight 44 and the respective arms Aâ € ™, Aâ € ™ â € ™ with respect to the fixed hinge 52, are sized so as to provide equal moments with respect to said fixed hinge 52.
Per braccio A’,A’’ si intende la distanza tra ciascun baricentro G’,G’’, rispettivamente dello spintore 36 e del contrappeso 44, e il piano mediano M-M. By arm Aâ € ™, Aâ € ™ â € ™ we mean the distance between each center of gravity Gâ € ™, Gâ € ™ â € ™, respectively of the pusher 36 and of the counterweight 44, and the median plane M-M.
I momenti sono dati dal prodotto dei bracci A’,A’’ per le forze dovute all’accelerazione delle masse G’,G’’ del contrappeso 44 e dello spintore 36. The moments are given by the product of the arms Aâ € ™, Aâ € ™ â € ™ for the forces due to the acceleration of the masses Gâ € ™, Gâ € ™ â € ™ of the counterweight 44 and of the pusher 36.
In altre parole, in caso di accelerazione delle masse G’,G’’ lungo la direzione di azionamento S-S, ad esempio a causa di un urto o di una vibrazione sul contenitore 8, le forze di inerzia dello spintore 36 e del contrappeso 44, date dal prodotto delle rispettive masse G’,G’’ per l’accelerazione, generano momenti rispetto alla cerniera fissa 52 che si equilibrano tra loro. In questo modo, lo spostamento dello spintore 36 lungo la direzione di azionamento S-S, a seguito di un urto o di una vibrazione, viene impedito dall’azione del contrappeso 44 che, sottoposto alla medesima accelerazione, genera sulla cerniera fissa 52 un uguale momento ma di verso opposto che impedisce qualsiasi rotazione del rinvio 48. Tali momenti si scaricano sul rinvio 48 che non ruota attorno alla cerniera fissa 52. In questo modo si impediscono falsi contatti del pulsante di azionamento 20 a seguito di urti o vibrazioni sul dispositivo interruttore 4. In other words, in the event of acceleration of the masses Gâ € ™, Gâ € ™ â € ™ along the direction of actuation S-S, for example due to an impact or vibration on the container 8, the inertia forces of the pusher 36 and of the counterweight 44, given by the product of the respective masses Gâ € ™, Gâ € ™ â € ™ for the acceleration, generate moments with respect to the fixed hinge 52 which balance each other. In this way, the displacement of the pusher 36 along the direction of actuation S-S, following an impact or a vibration, is prevented by the action of the counterweight 44 which, subjected to the same acceleration, generates an equal moment on the fixed hinge 52 but in the opposite direction which prevents any rotation of the transmission 48. These moments are discharged onto the transmission 48 which does not rotate around the fixed hinge 52. In this way false contacts of the actuation button 20 are prevented as a result of impacts or vibrations on the switch device 4 .
Secondo una forma di realizzazione, almeno una porzione del contrappeso 44 o dello spintore 36 à ̈ una porzione ferromagnetica 56 in modo da poter esercitare una spinta sul pulsante di azionamento 20, mediante l’azione dello spintore 36, quando un corpo metallico o ferromagnetico esterno al dispositivo interruttore 4 si trova in prossimità di questo. According to an embodiment, at least a portion of the counterweight 44 or of the pusher 36 is a ferromagnetic portion 56 so as to be able to exert a thrust on the actuation button 20, by means of the action of the pusher 36, when a metallic or ferromagnetic body external to the switch device 4 is located in proximity to this.
Preferibilmente, detta porzione ferromagnetica 56 Ã ̈ realizzata con un magnete delle terre rare, preferibilmente con samario cobalto, in modo da ridurne la massa e gli ingombri. Preferably, said ferromagnetic portion 56 is made with a rare earth magnet, preferably with cobalt samarium, so as to reduce its mass and dimensions.
La porzione ferromagnetica 56 può essere ad esempio associata allo spintore 36, ossia ad una parte di esso, oppure l’intero spintore 36 può essere realizzato in materiale ferromagnetico. The ferromagnetic portion 56 can for example be associated with the pusher 36, ie with a part of it, or the entire pusher 36 can be made of ferromagnetic material.
Secondo una ulteriore forma di realizzazione, la porzione ferromagnetica 56 realizza di per sé il contrappeso 44; in altre parole detto contrappeso 44 à ̈ in materiale ferromagnetico. According to a further embodiment, the ferromagnetic portion 56 itself forms the counterweight 44; in other words, the counterweight 44 is made of ferromagnetic material.
Secondo una forma di realizzazione, il contenitore 8 comprende un corpo 60 che delimita una guida di scorrimento 64 per lo spintore 36, detta guida di scorrimento 64 alloggiando almeno parzialmente lo spintore stesso. According to an embodiment, the container 8 comprises a body 60 which delimits a sliding guide 64 for the pusher 36, said sliding guide 64 housing at least partially the pusher itself.
Preferibilmente, il corpo 60 Ã ̈ realizzato in materiale polimerico a basso coefficiente di attrito in modo da favorire lo scorrimento tra lo spintore 36 e la relativa guida di scorrimento 64. Preferably, the body 60 is made of polymeric material with a low coefficient of friction so as to facilitate sliding between the pusher 36 and the relative sliding guide 64.
Preferibilmente, la direzione di azionamento S-S Ã ̈ rettilinea e la guida di scorrimento 64 Ã ̈ una guida cilindrica almeno parzialmente controsagomata rispetto allo spintore 36 e parallela alla direzione di azionamento S-S. Preferably, the driving direction S-S is straight and the sliding guide 64 is a cylindrical guide at least partially counter-shaped with respect to the pusher 36 and parallel to the driving direction S-S.
Secondo una forma di realizzazione, la guida di scorrimento 64 alloggia detto pulsante di azionamento 20. According to an embodiment, the sliding guide 64 houses said actuation button 20.
In altre parole, il pulsante di azionamento 20 viene alloggiato e pertanto centrato su un’estremità della guida di scorrimento 64 che alloggia anche l’estremità di azionamento 40 dello spintore 36. In other words, the actuation button 20 is housed and therefore centered on one end of the sliding guide 64 which also houses the actuation end 40 of the pusher 36.
Il corpo 60, da parte opposta all’estremità di azionamento 40, comprende una prima porzione a forchetta 68 vincolata a detta cerniera fissa 52. The body 60, on the opposite side to the actuation end 40, comprises a first fork-shaped portion 68 attached to said fixed hinge 52.
Lo spintore 36, da parte opposta all’estremità di azionamento 40, comprende una seconda porzione a forchetta 72 incernierata a detto rinvio 48 mediante un perno mobile 76 rispetto al contenitore 8 e rispetto al rinvio 48. The pusher 36, on the opposite side to the drive end 40, comprises a second fork-like portion 72 hinged to said transmission 48 by means of a movable pin 76 with respect to the container 8 and with respect to the transmission 48.
Ad esempio, il perno mobile 76 à ̈ innestato su un’asola 80 del rinvio 48 in modo da poter scorrere all’interno dell’asola 80 mantenendo il collegamento meccanico tra il rinvio 48 e lo spintore 36, durante la movimentazione dello spintore 36 lungo la direzione di azionamento S-S e la rotazione del rinvio 48 rispetto alla cerniera fissa 52. For example, the mobile pin 76 is engaged on a slot 80 of the transmission 48 so that it can slide inside the slot 80 while maintaining the mechanical connection between the transmission 48 and the pusher 36, during the movement of the pusher 36 along the direction of actuation S-S and the rotation of the transmission 48 with respect to the fixed hinge 52.
Il rinvio 48, da parte opposta allo spintore 36, comprende una sede 84 che alloggia il contrappeso 44. Il contrappeso 44 può essere vincolato alla sede 84 mediante incollaggio o ad esempio mediante un accoppiamento ad incastro. The transmission 48, on the opposite side to the pusher 36, comprises a seat 84 which houses the counterweight 44. The counterweight 44 can be fastened to the seat 84 by gluing or for example by means of an interlocking coupling.
Preferibilmente, i mezzi di azionamento 32 sono sagomati all’interno del contenitore 8 in modo che, in corrispondenza delle posizioni di riposo e di lavoro del pulsante di azionamento 20, i mezzi di azionamento 32 si attestano almeno parzialmente in battuta contro una parete laterale interna 88 del contenitore 8, realizzando dei fine corsa al movimento dei mezzi di azionamento 32. Preferably, the actuation means 32 are shaped inside the container 8 so that, in correspondence with the rest and working positions of the actuation button 20, the actuation means 32 abut at least partially against a side wall internal 88 of the container 8, realizing limit switches for the movement of the actuation means 32.
Ad esempio, il rinvio 48 comprende una coppia di pareti di arresto 92 che, in corrispondenza della posizioni di riposo e di lavoro del pulsante di azionamento 20, si attestano alternativamente in battuta contro una parete laterale interna 88 del contenitore 8, realizzando dei fine corsa al movimento dei mezzi di azionamento 32. I mezzi di azionamento 32 possono comprendere un magnete di azionamento esterno (non illustrato) rispetto al contenitore 8 e adatto ad esercitare una forza di attrazione o repulsione sulla porzione ferromagnetica interna 56 del contenitore 8. For example, the transmission 48 comprises a pair of stop walls 92 which, in correspondence with the rest and working positions of the actuation button 20, abut alternately against an internal side wall 88 of the container 8, creating limit switches to the movement of the actuation means 32. The actuation means 32 may comprise an external actuation magnet (not shown) with respect to the container 8 and suitable for exerting an attraction or repulsion force on the internal ferromagnetic portion 56 of the container 8.
Verrà ora descritto il funzionamento di un dispositivo interruttore secondo l’invenzione. The operation of a switch device according to the invention will now be described.
In condizioni di normale funzionamento, l’azionamento del pulsante di azionamento 20 avviene nel momento in cui un elemento esterno al dispositivo interruttore 4, quale ad esempio un magnete o un elemento metallico ferroso, si trova in prossimità del dispositivo 4 e in particolare della porzione ferromagnetica 56. In normal operating conditions, the actuation button 20 is actuated when an element external to the switching device 4, such as for example a magnet or a ferrous metal element, is in proximity to the device 4 and in particular to the ferromagnetic portion 56.
In tale condizione, la porzione ferromagnetica 56 si sposta, ruotando attorno alla cerniera fissa 52, se detta porzione ferromagnetica 56 Ã ̈ associata al contrappeso 44, o traslando rispetto alla cerniera fissa 52, se la porzione ferromagnetica 56 Ã ̈ associata allo spintore 36. In this condition, the ferromagnetic portion 56 moves, rotating around the fixed hinge 52, if said ferromagnetic portion 56 is associated with the counterweight 44, or translating with respect to the fixed hinge 52, if the ferromagnetic portion 56 is associated with the pusher 36.
Tale spostamento induce la movimentazione dello spintore 36 in modo da premere il pulsante di azionamento 20, vincendo la forza elastica dei mezzi elastici interni 24. This movement induces the movement of the pusher 36 so as to press the actuation button 20, overcoming the elastic force of the internal elastic means 24.
Quando il magnete o l’elemento metallico esterno si allontana dal contenitore, la porzione ferromagnetica 56 cessa di essere sollecitata e i mezzi elastici interni 24 vincono l’azione dello spintore 36, riportando il pulsante di azionamento 20 nella posizione di riposo. When the magnet or the external metal element moves away from the container, the ferromagnetic portion 56 ceases to be stressed and the internal elastic means 24 overcome the action of the pusher 36, returning the actuation button 20 to the rest position.
In caso di urti o di vibrazioni sul contenitore 8, si induce sulle masse G’,G’’ un’accelerazione lungo la direzione di azionamento S-S; le forze di inerzia dello spintore 36 e del contrappeso 44, date dal prodotto delle rispettive masse G’,G’’ per l’accelerazione, generano momenti rispetto alla cerniera fissa 52 che si equilibrano tra loro. In questo modo, lo spostamento dello spintore 36 lungo la direzione di azionamento S-S, a seguito di un urto o di una vibrazione, viene impedito dall’azione del contrappeso 44 che, sottoposto alla medesima accelerazione, genera sulla cerniera fissa 52 un uguale momento ma di verso opposto che impedisce qualsiasi rotazione del rinvio 48. Tali momenti si scaricano sul rinvio 48 che non ruota attorno alla cerniera fissa 52. In the event of shocks or vibrations on the container 8, an acceleration is induced on the masses Gâ € ™, Gâ € ™ â € ™ along the direction of actuation S-S; the inertia forces of the pusher 36 and of the counterweight 44, given by the product of the respective masses Gâ € ™, Gâ € ™ â € ™ for the acceleration, generate moments with respect to the fixed hinge 52 which balance each other. In this way, the displacement of the pusher 36 along the direction of actuation S-S, following an impact or a vibration, is prevented by the action of the counterweight 44 which, subjected to the same acceleration, generates an equal moment on the fixed hinge 52 but in the opposite direction which prevents any rotation of the transmission 48. These moments are discharged on the transmission 48 which does not rotate around the fixed hinge 52.
In questo modo si impediscono falsi contatti del pulsante di azionamento 20 a seguito di urti o vibrazioni sul dispositivo interruttore 4. In altre parole le uniche movimentazioni dello spintore non sono dovute ad urti o vibrazioni accidentali, ma sono provocate dall’interazione tra la porzione ferromagnetica 56 ed oggetti o campi magnetici esterni al dispositivo interruttore 4. In this way, false contacts of the actuation button 20 are prevented following shocks or vibrations on the switch device 4. In other words, the only movements of the pusher are not due to accidental shocks or vibrations, but are caused by the interaction between the portion ferromagnetic 56 and objects or magnetic fields external to the switch device 4.
Come si può apprezzare da quanto descritto, la dispositivo interruttore secondo l’invenzione consente di superare gli inconvenienti presentati nella tecnica nota. As can be appreciated from what has been described, the switch device according to the invention allows to overcome the drawbacks presented in the known art.
In particolare, il dispositivo interruttore può essere impiegato in ambienti corrosivi e ad alte pressioni e/o temperature. In particular, the switch device can be used in corrosive environments and at high pressures and / or temperatures.
Ad esempio, il dispositivo interruttore può lavorare in intervalli di temperatura compresi tra -55 °C e 204 °C ed oltre. For example, the switch device can work in temperature ranges between -55 ° C and 204 ° C and beyond.
Inoltre, i mezzi di azionamento sono bilanciati in modo da creare, rispetto al perno fisso, momenti uguali in modulo ed opposti in verso: in questo modo le Furthermore, the actuation means are balanced so as to create, with respect to the fixed pin, moments that are equal in module and opposite in direction: in this way the
vibrazioni dell’ambiente esterno non possono creare falsi contatti sul pulsante di azionamento, dal momento che lo spintore viene sempre bilanciato dal contrappeso. vibrations from the external environment cannot create false contacts on the activation button, since the pusher is always balanced by the counterweight.
Pertanto l’affidabilità rispetto a vibrazioni, impatti e violente accelerazioni à ̈ sempre garantita dal bilanciamento dei momenti attorno al perno fisso. Therefore, reliability with respect to vibrations, impacts and violent accelerations is always guaranteed by the balancing of the moments around the fixed pin.
In particolare le vibrazioni dirette secondo la direzione di azionamento vengono bilanciate dal dimensionamento delle masse ed ei bracci attorno al perno fisso. Le vibrazioni ad esempio in direzioni perpendicolari alla direzione di azionamento, le quali non genererebbero falsi contatti, sono impedite dai fine corsa tra i mezzi di azionamento e la parete laterale interna del contenitore del dispositivo interruttore. In particular, the vibrations directed according to the direction of actuation are balanced by the dimensioning of the masses and the arms around the fixed pin. Vibrations, for example in directions perpendicular to the direction of actuation, which would not generate false contacts, are prevented by the limit switches between the actuation means and the internal side wall of the housing of the switch device.
Il dispositivo interruttore in accordo con la presente invenzione coniuga elevata affidabilità a costi di realizzazione estremamente contenuti rispetto alle soluzioni dell’arte nota. The switch device in accordance with the present invention combines high reliability with extremely low manufacturing costs with respect to the solutions of the known art.
Inoltre, il dispositivo della presente invenzione ha dimensioni particolarmente contenute e può essere impiegato in applicazioni aventi spazi ridotti. Furthermore, the device of the present invention has particularly small dimensions and can be used in applications having limited spaces.
Inoltre il dispositivo presenta peso estremamente ridotto. Infatti, i componenti dei mezzi di azionamento sono preferibilmente realizzato con polimeri a basso peso e come elemento magnetico si impiega un magnete delle terre rare, preferibilmente in samario cobalto in modo da ridurne la massa e gli ingombri. Furthermore, the device has extremely low weight. In fact, the components of the actuation means are preferably made of low weight polymers and a rare earth magnet is used as the magnetic element, preferably in samarium cobalt in order to reduce its mass and dimensions.
Le masse ridotte implicano anche una maggiore sensibilità del dispositivo interruttore. The reduced masses also imply a greater sensitivity of the switch device.
Un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti ai dispositivi interruttori sopra descritti, tutte peraltro contenute nell’ambito dell’invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni. A person skilled in the art, in order to satisfy contingent and specific needs, can make numerous modifications and variations to the switching devices described above, all however contained within the scope of the invention as defined by the following claims.
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITBS2010A000135A IT1401070B1 (en) | 2010-07-30 | 2010-07-30 | SWITCH DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITBS2010A000135A IT1401070B1 (en) | 2010-07-30 | 2010-07-30 | SWITCH DEVICE |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITBS20100135A1 true ITBS20100135A1 (en) | 2012-01-31 |
| IT1401070B1 IT1401070B1 (en) | 2013-07-12 |
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ID=43638643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| ITBS2010A000135A IT1401070B1 (en) | 2010-07-30 | 2010-07-30 | SWITCH DEVICE |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4117431A (en) * | 1977-06-13 | 1978-09-26 | General Equipment & Manufacturing Co., Inc. | Magnetic proximity device |
| US20080266035A1 (en) * | 2007-04-24 | 2008-10-30 | Soldo Usa Llc | Magnetic proximity sensor |
-
2010
- 2010-07-30 IT ITBS2010A000135A patent/IT1401070B1/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4117431A (en) * | 1977-06-13 | 1978-09-26 | General Equipment & Manufacturing Co., Inc. | Magnetic proximity device |
| US20080266035A1 (en) * | 2007-04-24 | 2008-10-30 | Soldo Usa Llc | Magnetic proximity sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1401070B1 (en) | 2013-07-12 |
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