ITMI20000325A1 - Attivatore rotante per interruttori in grado di attivare in anticipo un loro sganciatore di minima tensione - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale

La presente invenzione riguarda un attivatore rotante di un interruttore elettrico, di tipo in scatola plastica stampata, che consente di attivare contatti ausiliari dell’ interruttore elettrico per alimentare uno sganciatore di minima tensione del medesimo prima di iniziare l’operazione di chiusura dell’interruttore allo scopo di impedire uno sganciamento intempestivo dell 'interruttore dovuto a mancanza di tensione sul medesimo sganciatore di minima tensione.

Quando si usano interruttori in scatola plastica stampata alloggiati in armadietti di quadri elettrici muniti di portelle, è necessario, per ragioni di sicurezza, che codesti interruttori abbiano i loro contatti aperti quando si intende aprire la portella del quadro elettrico che li ospita, affinché sia i circuiti principali, sia i circuiti ausiliari non risultino sotto tensione mentre la portella è aperta.

Per soddisfare la sopraddetta necessità, si sono munite le portelle dei quadri elettrici di manopole rotanti collegate a qualche meccanismo capace di trasformare il movimento rotante della manopola in movimento lineare alterno adatto ad una leva di comando dell’ interruttore e si è condizionata la possibilità di apertura della portella ad una posizione della manopola rotante corrispondente alla posizione della leva di comando per aprire i contatti principali dell’interruttore. Di solito, un interruttore in scatola plastica stampata da impiegare dietro portelle di quadri elettrici è munito, oltre dei contatti principali, di altri accessori, come sganciatoli e contatti ausiliari per assicurare svariate funzioni ausiliarie e segnalazioni di stato dell’interruttore.

Come già detto, una necessità di sicurezza dei quadri muniti di portelle è che gli interruttori risultino privi di tensione quando si debba aprire la portella del quadro. Per il servizio di particolari macchinari ed impianti, esiste anche l’esigenza che l’interruttore debba aprire i contatti principali quando la tensione di rete cade sotto un prefissato valore di sicurezza o aprirsi automaticamente quando viene rimossa qualche protezione o azionato un comando di emergenza. A questo scopo, l’interruttore è munito di un cosiddetto “sganciatore di minima tensione” che provoca l’apertura dei contatti principali quando la tensione di rete cade al di sotto del prefissato valore di sicurezza, o quando viene azionato un contatto di sicurezza.

Sorge allora la necessità che lo sganciatore di minima tensione risulti correttamente alimentato quando si intende chiudere i contatti principale dell’ interruttore.

Una soluzione particolarmente semplice sarebbe di tenere lo sganciatore di minima tensione costantemente collegato alla rete di alimentazione, in modo da consentire la chiusura dei contatti principali dell’interruttore ogni volta che la tensione di rete sia sufficiente. Codesta soluzione, benché particolarmente semplice soffre dell’inconveniente di dovere mantenere sempre sotto tensione lo sganciatore di minima tensione ed il circuito dei contatti di sicurezza, anche quando si debba aprire la portella del quadro ospitante l’interruttore. Un tale inconveniente urta contro l’esigenza di sicurezza di avere tutti i componenti del quadro ospitante l’interruttore privi di alimentazione quando si è provveduto a ruotare la manopola dell' interruttore nella posizione di apertura e quindi sarebbe meglio che anche lo sganciatore di minima tensione ed i circuiti di sicurezza siano privi di alimentazione quando si intenda aprire la portella del quadro. Tuttavia bisogna prevedere un interruttore munito di particolare sovraccorsa di . ripristino per consentire la chiusura dei suoi contatti principali nel periodo di tempo intercorrente tra l’inizio dell’operazione di chiusura dei contatti principali e il ristabilimento di tensione sullo sganciatore di minima tensione attraverso i contatti ausiliari del comando rotativo per evitare uno sganciamento intempestivo dell 'interruttore dovuto ad un intervento del medesimo sganciatore di minima tensione prima che i contatti principali siano chiusi.

Se invece si volesse impiegare un comune interruttore munito di sganciatore di minima tensione ma non prevedente alcuna particolare sovraccorsa che consenta di chiudere i suoi contatti principali, senza provocare l’intervento dello sganciatore di minima tensione, bisognerebbe adottare la soluzione suggerita dalla presente invenzione.

Secondo la presente invenzione, si impiega un blocchetto per contatti ausiliari i cui contatti sono aperti quando i contatti principali dell’interruttore sono aperti, ma prima dell’inizio dell’operazione di chiusura dei contatti principali per opera di una manopola rotante di comando dei medesimi, vengono chiusi in anticipo rispetto al movimento della leva di comando dei contatti principali, consentendo di alimentare lo sganciatore di minima tensione in anticipo rispetto alla chiusura dei contatti principali in modo da evitare un intervento intempestivo dello sganciatore prima che il medesimo sia completamente alimentato.

Se poi mancasse la tensione di rete, lo sganciatore di minima tensione provvederebbe ad impedire la chiusura dei contatti principali fino al ritorno della corretta tensione di rete.

In particolare, per assicurare, durante la richiusura dei contatti, l’alimentazione anticipata dello sganciatore di minima tensione, si impiega un disco sagomato a camma disposto su un albero della manopola rotante di controllo dell’interruttore, munito di una cava che nella posizione di apertura dell’ interruttore ospita un estremo di una leva avente un fulcro fissato ad un’incastellatura dell 'interruttore e l’altro estremo impegnato in una cava di un cursore a slitta che attiva i contatti di un blocchetto per contatti ausiliari in modo che i contatti ausiliari di codesto blocchetto siano chiusi appena si inizia una manovra di rotazione della manopola dalla posizione di contatti principali aperti a quella di contatti principali chiusi in modo che lo sganciatore di minima tensione risulti alimentato prima che la leva di manovra dei contatti principali inizi la manovra di chiusura.

Le caratteristiche della presente invenzione saranno particolarmente definite dalle rivendicazioni formanti la parte conclusiva della sua descrizione. Tuttavia altre caratteristiche e pregi appariranno più chiaramente dalla seguente descrizione dettagliata di un suo esempio di realizzazione, corredato degli allegati disegni, nei quali:

- la figura 1 è una vista schematica dell’attivatore secondo la presente invenzione in una sua prima posizione di attivazione prima dell’inizio della sua corsa di chiusura dei contatti principali dell’interruttore;

- la figura 2 è una vista schematica dell’attivatore secondo la presente invenzione in una sua seconda posizione di attivazione all’inizio della sua corsa di chiusura dei contatti principali dell’interruttore;

- la figura 3 è una vista schematica di un cursore di azionamento della leva principale di manovra dell 'interruttore con l’interruttore nella condizione di contatti principali aperti;

- la figura 4 è una vista schematica illustrante un cursore a slitta, collegato all’attivatore, agente su un blocchetto di contatti ausiliari facente parte del circuito di attivazione dello sganciatore di minima tensione in una prima posizione di lavoro con i contatti ausiliari aperti;

- la figura 5 è una vista schematica illustrante il medesimo cursore, agente sul blocchetto di contatti ausiliari, in una seconda posizione di lavoro con i contatti chiusi.

- la figura 6 è una vista schematica dell’attivatore secondo la presente invenzione in una sua terza posizione di attivazione alla fine della sua corsa di chiusura dei contatti principali dell’interruttore;

- la figura 7 è una vista schematica del cursore di azionamento della leva principale di manovra dell’ interruttore con l’interruttore nella condizione di contatti principali chiusi; e

- la figura 8 è una vista schematica illustrante il medesimo cursore, agente sul blocchetto di contatti ausiliari, in una seconda posizione di lavoro con i contatti chiusi

Considerando le figure da 1 a 3, che illustrano l’attivatore dell’invenzione nelle posizioni corrispondenti a contatti principali del l’interruttore aperti, si vede che un attivatore 10 secondo la presente invenzione comprende un albero centrale 12, collegato ad una manopola rotante (non mostrata) infilato in un disco sagomato a camma 14 che comprende una cava rientrante 16 seguita da una camma sporgente a gancio 18. La camma a gancio 18 ha il compito di arrestare la rotazione dell’albero 12 e del disco 14 quando i contatti principali dell’interruttore sono stati aperti. Alla periferia del disco 14 all’incirca a 45° oltre la camma 18 è fissato un perno 20 trascinante un primo estremo di un braccio di collegamento 22 che è impegnato con un suo estremo opposto in un perno 24 fissato sostanzialmente a metà di una leva 26 girevole attorno ad un fulcro 28 e impegnata all’estremo di resistenza, dove è munita di un perno 30, in una finestra quadrata 32 di un cursore a slitta 34, che mediante due appendici 36 e 38 impegna una leva 40 di comando dei contatti principali di un interruttore in scatola plastica stampata 42, come visibile nella figura 3 dove la leva 40 è nella posizione di apertura dei contatti principali (nota come posizione OFF).

Quando si inizia una manovra di chiusura dei contatti principali deil’interruttore, si comincia a ruotare l’albero 12 del disco 14 in senso orario, come indicato da una freccia 44 nella figura 2. La cava 16 del disco 14 comincia ad impegnare un estremo 46 di una leva 48 che ruota attorno ad un fulcro 50, fissato all’incastellatura dell’attivatore 10, ed impegna con J 'altro estremo 52 una cava 54 di una slitta 56 che comincia a muoversi in una direzione indicata da una freccia 58. Nel frattempo, la leva 26, trascinata dal braccio di collegamento 22, sposta il suo perno 30 da un primo lato a quello opposto della finestra quadrata 32, per cui il cursore a slitta 34 non si muove fino a che il perno 30 non abbia percorso tutta la finestra 32 e quindi la leva 40 di comando dei contatti principali dell’interruttore non viene mossa prima della fine della corsa del perno 30 entro la finestra 32.

Come visibile nelle figure 4 e 5, un blocchetto 60 per contatti ausiliari è munito di un pulsantino di attivazione 62 che, quando l’attivatore 10 è nello stato illustrato nella figura 1, si appoggia contro la slitta 56 in modo che il pulsantino 62 rimanga premuto, come mostrato nella figura 4. Quando si comincia a ruotare la manopola dell’interruttore nel senso della freccia 44 della figura 2, la slitta 56 si muove nel senso della freccia 58 ed il pulsantino 62 del blocchetto 60 per contatti ausiliari viene a cadere in una cava 64 della medesima slitta 56 abbassandosi. Al pulsantino 62 è collegato un ponticello mobile di contatto 66 che può mettere in collegamento degli elementi fissi di contatto 68 e 70. Il collegamento tra ponticello mobile 66 e gli elementi fissi di contatto 68 e 70 avviene proprio quando il pulsantino 62 cade entro la cava 64 della slitta 56 (come visibile nella figura 5), mentre 11 ponticello 66 è staccato dagli elementi fissi di contatto 68 e 70 quando il pulsantino 62 è fuori dalla cava 64 (come visibile nella figura 4).

Si considerino ora le figure da 6 a 8 per comprendere il funzionamento dell’invenzione quando la manopola rotante dell’interruttore arriva nella posizione di chiusura dei contatti principali (nota come posizione ON).

L’albero 12 dell’attivatore 10 secondo l’invenzione è stato completamente girato di un angolo di 90° nel senso indicato dalla freccia 44. A questo scopo l’estremo 46 della leva 48 rimane sollevato dalla circonferenza del disco 14 sagomato a camma, così che la slitta 56 rimane sempre spinta verso destra dall’azione dell’estremo 52 della leva 48 entro la cava 54 della medesima slitta 56. La rotazione completa dell’albero 12 e del disco a camma 14 ha trascinato il perno 20 del braccio di collegamento che, a sua volta, mediante il perno 24 ha trascinato la leva 26 a completare la rotazione in senso orario attorno al suo fulcro 28 in modo da portare il perno 30 inserito nella finestra quadrata 32 del cursore a slitta 34 a trascinare il medesimo cursore 34 portando la leva 40 di comando dei contatti principali dell 'interruttore 42 nella loro posizione di chiusura (nota come posizione ON).

Dopo che la slitta 56 è stata portata nella posizione della figura 2, corrispondente all’estremo 46 della leva 48 appoggiato alla circonferenza del disco 14 sagomato a camma, il proseguire della corsa del disco 14 secondo la freccia 44 provvede alla chiusura dei contatti principali dell’ interruttore perché il perno 30 della leva 26 ha incontrato la finestra 32 del cursore a slitta 34. A questo punto, la posizione della slitta 56 sotto il blocchetto 60 per contatti ausiliari rimane invariata, provvedendo a mantenere appoggiato il ponticello 66 agli elementi fissi di contatto 68 e 70 e consentendo di tenere alimentato lo sganciatore di minima tensione per impedire uno sganciamento intempestivo dell’ interruttore.

Quando si procedesse all’apertura dell’ interruttore, si farebbe ruotare l’albero 12 ed il disco 14 sagomato a camma di 90° in senso opposto a quello indicato dalla freccia 58, portandola nella posizione illustrata nella figura 4 che provoca l’apertura dei contatti del blocchetto 60 in modo da togliere tensione sia allo sganciatore di minima tensione, sia a tutti i circuiti ausiliari dell 'interruttore.

Infine, quando il disco 14 arriva nella posizione illustrata nella figura 1, il collegamento 22 fa ruotare la leva 26 nella posizione ivi mostrata, trascinando, per impegno del perno 30 nella finestra quadrata 32, il cursore a slitta 34 che agisce sulla leva 40 di comando dei contatti principali dell’interruttore in scatola stampata 42, provocando la loro apertura, come visibile nella figura 3.

Una volta che l’interruttore 42 sia aperto ed il blocchetto 60 per contatti ausiliari abbia interrotto l’alimentazione ai circuiti ausiliari, rimane la possibilità di aprire portelle di quadri elettrici ospitanti l’interruttore per intervenire su tutti i circuiti che rimangono privati di alimentazione.

Quanto è stato qui sopra esposto descrive un preferito esempio di realizzazione della presente invenzione, dato a titolo non limitativo, per cui ogni logico cambiamento e sostituzione che possano venire in mente ad ogni esperto in questo ramo tecnico dalla lettura della sopraddetta descrizione deve intendersi qui protetto qualora cadesse entro l’ambito delle seguenti rivendicazioni.

Per esempio, si potrebbe invertire il profilo della cava 64, con zone sporgenti sostituite a zone rientranti, alla sola condizione di adoperare un blocchetto 60 per contatti ausiliari con i contatti invertiti cioè con gli elementi di contatto fissi 68 e 70 posti sopra al ponticello mobile di contatto 66.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI ! . Attivatore rotante per un interruttore (42), specialmente del tipo in scatola plastica stampata, caratterizzato da fatto di impiegare un blocchetto (60) per contatti ausiliari (66, 68, 70) i cui contatti sono aperti quando contatti principali dell’interruttore (42) sono aperti, ma prima dell’inizio dell’operazione di chiusura dei contatti principali per opera di una manopola rotante di comando dei medesimi contatti principali, i contatti ausiliari (66, 68, 70) vengono chiusi in anticipo rispetto al movimento della leva di comando dei contatti principali, consentendo di alimentare uno sganciatore di minima tensione dell’ interruttore (42) in anticipo rispetto alla chiusura dei contatti principali in modo da evitare un intervento intempestivo dello sganciatore prima che il medesimo sia completamente alimentato.
2. 2. Attivatore rotante per interruttore, come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che se mancasse la tensione di rete, lo sganciatore di minima tensione provev derebbe ad impedire la chiusura dei contatti principali dell 'interruttore (42) fino al ritorno della corretta tensione di rete.
3. 3. Attivatore rotante per interruttore, come alle rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che per assicurare l’alimentazione anticipata dello sganciatore di minima tensione, si impiega un disco (14), sagomato a camma, disposto su un albero (12) della manopola rotante di controllo dell’ interruttore (42), munito di una cava (16) che nella posizione di apertura dell’interruttore (42) ospita un estremo di una leva (48) avente un fulcro (50) fissato ad un’incastellatura dell’interruttore (42) e l’altro estremo impegnato in una cava (54) di un cursore a slitta (56) che attiva i contatti di un blocchetto (60) per contatti ausiliari in modo che i contatti ausiliari (66, 68, 70) di codesto blocchetto (60) siano chiusi appena si inizia una manovra di rotazione della manopola dalla posizione di contatti principali aperti a quella di contatti principali chiusi, in modo che lo sganciatoti di minima tensione risulti alimentato prima che la leva di manovra dei contatti principali dell’ interruttore (42) inizi la manovra di chiusura.
4. 4. Attivatore rotante per interruttore, come alla rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la slitta (56) è munita di una cava (64) contro la quale si appoggia un pulsantino (62) di un blocchetto (60) per contatti ausiliari che tiene i contatti ausiliari (66, 68, 70) aperti fintanto che il pulsantino (62) è premuto e li tiene chiusi quando il pulsantino (62) è rilasciato sul fondo della cava (64).
5. 5. Attivatore rotante per interruttore, come alla rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la slitta (56) è munita di una sporgenza contro la quale si appoggia un pulsantino (62) di un blocchetto (60) per contatti ausiliari che tiene i contatti ausiliari (66, 68, 70) chiusi fntanto che il pulsantino (62) è premuto e li tiene aperti quando il pulsantino (62) è rilasciato dalla sporgenza.