ITMI20012324A1 - Morsetto per una apparecchiatura modulare di bassa tensione - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione è relativa ad un morsetto per una apparecchiatura modulare di bassa tensione, ossia per applicazioni con tensioni di esercizio inferiori a 1000 Volt, avente funzioni e caratteristiche migliorate.

E' noto nella tecnica che negli impianti elettrici di bassa tensione, sia per applicazioni di tipo civile che in quelle di tipo industriale, vengono normalmente utilizzate delle apparecchiature cosiddette modulari in quanto caratterizzate dall'avere un involucro le cui due pareti laterali, parallele l'una all'altra, sono distanti tra loro di un multiplo di base prefissato, comune a tutti gli apparecchi modulari dello stesso tipo, secondo quanto stabilito da apposite norme. Tali apparecchiature sono concepite in modo da fornire una serie .di prestazioni necessarie a garantire il corretto funzionamento del circuito elettrico in cui .sono inserite e a proteggere le varie utenze ad esso connesse da guasti o malfunzionamenti che possono verificarsi durante il normale ciclo di funzionamento .

Un tipico esempio di apparecchiature modulari è costituito dagli interruttori, di tipo magnetotermico oppure differenziale, la cui funzione principale è quella di proteggere l'impianto e le utenze ad esso connesse, rispettivamente, contro eventuali cortocircuiti o correnti di dispersione verso terra. Accanto agli interruttori sono inoltre generalmente utilizzate ulteriori apparecchiature modulari che permettono di svolgere addizionali funzioni, ausiliarie rispetto a quelle base fornite dagli interruttori; ad esempio possono essere utilizzate bobine di minima tensione che permettono di rivelare se la tensione dell'impianto in cui sono inserite scende sotto un limite di soglia, oppure delle apparecchiature di segnalazione che permettono di segnalare in remoto l'avvenuto intervento dell'interruttore a cui sono associate, o altre apparecchiature ancora .

Nelle applicazioni pratiche, in funzione dell'architettura circuitale che si vuole realizzare, tali apparecchiature modulari possono essere impiegate sia singolarmente che in gruppi funzionalmente associati tra loro, montandole ad esempio su opportune guide di supporto e collegandole tramite conduttori di collegamento in ingresso ed uscita ad un circuito principale di alimentazione e/o alle varie utenze o circuiti di derivazione.

A tal scopo, le apparecchiature sono provviste di opportuni morsetti di connessione, generalmente del tipo a gabbia, che sono disposti in apposite sedi ricavate nell'involucro delle apparecchiature stesse, ed in cui vengono inseriti, dall'esterno dell'involucro, i conduttori di collegamento; detti conduttori di collegamento sono poi elettricamente connessi con le parti attive delle apparecchiature mediante serraggio dei morsetti stessi. Tali morsetti, sono concepiti in modo da garantire che il serraggio meccanico e l'accoppiamento elettrico dei conduttori di collegamento con l'apparecchiatura siano realizzati nel modo più corretto, efficace, semplice e rapido possibile quando si effettua il cablaggio; inoltre essi devono permettere altrettanto semplici e rapidi interventi quando si vogliono sfilare i cavi per interrompere i collegamenti.

Attualmente, i morsetti di tipo noto, pur assolvendo in modo soddisfacente alle funzionalità a cui sono deputati, presentano alcune criticità. In particolare, l'inconveniente principale dei morsetti di tipo noto è dato dal fatto che attualmente, una volta serrato il conduttore di collegamento, all'interno del morsetto rimane scoperto uno spazio accessibile dall'esterno dell'involucro ed in cui, nel caso vi sia la necessità impiantistica di collegare l'apparecchiatura con un ulteriore conduttore di collegamento, un intervento incauto di un operatore può portare ad un cablaggio errato. Ad esempio, un'ipotesi pratica che si può facilmente verificare è che il conduttore addizionale venga inserito forzato ed in posizione scorretta all'interno dello spazio del morsetto in cui è inserito il conduttore precedentemente inserito; in tali situazioni, anche se il conduttore è inserito nel morsetto ed è elettricamente connesso all'apparecchiatura, si hanno dei cablaggi non ottimali dal punto di vista della sicurezza e che possono portare a pericolosi surriscaldamenti ed eventualmente anche ad intempestivi ed indesiderati interventi delle apparecchiature modulari .

Compito precipuo della presente invenzione è quello di ovviare agli inconvenienti precedentemente menzionati, ed in particolare, di realizzare un morsetto per una apparecchiatura modulare di bassa tensione che consenta di realizzare dei collegamenti precisi ed adeguati, sia dal punto di vista della sicurezza che della funzionalità dei collegamenti stessi, anche quando l'apparecchiatura debba essere connessa contemporaneamente a due differenti conduttori di collegamento, prevenendo al contempo la possibilità che, in caso di utilizzo almeno iniziale di un solo conduttore di collegamento, incauti interventi successivi portino a cablaggi scorretti ed inefficaci .

Questo compito, nonché altri scopi che diverranno meglio evidenti in seguito, sono raggiunti da un morsetto per una apparecchiatura modulare di bassa tensione, caratterizzato dal fatto di comprendere:

- una gabbia di forma sostanzialmente parallelepipeda avente una cavità atta a ricevere almeno un primo ed un secondo conduttore elettrico destinati ad essere elettricamente connessi tra loro, detta gabbia avendo una parete superiore dotata di un foro passante filettato, una parete inferiore, due pareti laterali, ed una coppia di pareti, rispettivamente anteriore e posteriore, aperte in modo da permettere l'accesso a detta cavità;

- una vite di serraggio operativamente accoppiata a detto foro filettato e disposta passante attraverso detta parete superiore in modo da muoversi all'interno di detta cavità e favorire il serraggio di detto primo e secondo conduttore elettrico;

- una prima piastrina accoppiata alla gabbia in corrispondenza del bordo comune tra dette pareti anteriore e inferiore, detta prima piastrina estendendosi trasversalmente dalla parete inferiore esternamente alla cavità; ed

- una seconda piastrina connessa operativamente alla vite in modo mobile relativamente ad essa ed a detta gabbia, detta seconda piastrina essendo disposta con una sua porzione parzialmente inserita in detta cavità in modo da cooperare con la vite per il serraggio di detto primo e secondo conduttore elettrico.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di realizzazione, preferita ma non esclusiva, del morsetto secondo l'invenzione, illustrata a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni in cui:

la figura 1 è una vista prospettica illustrante una gabbia impiegata nel morsetto secondo l'invenzione;

la figura 2 è una vista prospettica illustrante una piastrina impiegata nel morsetto secondo l'invenzione;

le figura 3 e 4 sono viste prospettiche illustranti complessivamente i componenti del morsetto secondo l'invenzione in fase di montaggio;

la figura 5 è una vista illustrante il morsetto secondo l'invenzione inserito in una sede di alloggiamento di una apparecchiatura elettrica modulare di bassa tensione;

la figura 6 è una vista prospettica illustrante l'apparecchiatura di figura 5 ad involucro chiuso, vista dall'esterno;

la figura 7 è una vista prospettica illustrante l'apparecchiatura di figura 6 connessa ad un cavo di alimentazione inserito nel morsetto secondo l'invenzione;

la figura 8 è una vista prospettica illustrante l'apparecchiatura di figura 6 connessa ad una barra di alimentazione inserita nel morsetto secondo l'invenzione.

Con riferimento alle figure citate, un morsetto per una apparecchiatura modulare di bassa tensione secondo l'invenzione, indicato complessivamente dal numero di riferimento 1 in figura 5, comprende una gabbia 2 di forma sostanzialmente parallelepipeda, realizzata preferibilmente mediante un pezzo unico piegato, ad esempio metallico, avente un'estremità sagomata a T 30 incastrata in una sede sagomata definita sulla parte restante del corpo del pezzo stesso. In particolare, la gabbia 2 presenta una parete superiore 3 dotata di un foro passante 4 filettato, una parete inferiore 5, due pareti laterali 6, ed una coppia di pareti, rispettivamente anteriore 7 e posteriore 8, aperte in modo da permettere l'accesso ad una cavità 9; tale cavità è atta a ricevere almeno un primo ed un secondo conduttore elettrico destinati ad essere elettricamente connessi tra loro, per gli scopi e con le modalità che risulteranno in dettaglio in seguito. Inoltre, come illustrato in figura 1, la gabbia 2 vantaggiosamente presenta, in corrispondenza del bordo comune tra le pareti anteriore 7 ed inferiore 5, un dente sporgente 10 che si protende trasversalmente rispetto alla parete anteriore stessa 7, in direzione preferibilmente sostanzialmente perpendicolare ad essa.

Come illustrato nelle figure 3-5, il morsetto 1 secondo l'invenzione comprende inoltre una comune vite di serraggio, indicata schematicamente dal numero di riferimento 11, ed una prima piastrina 12 ed una seconda piastrina 13, operativamente accoppiate alla gabbia 2, secondo quanto verrà descritto in dettaglio in seguito.

In particolare, la prima piastrina 12, illustrata schematicamente in figura 2, comprende preferibilmente un corpo planare di forma sostanzialmente rettangolare, realizzato ad esempio in materiale elettricamente conduttore, su cui è definito un intaglio 14 atto ad accoppiarsi geometricamente con il dente sporgente 10 previsto sulla gabbia 2; in questo modo, grazie all'accoppiamento dente 10-intaglio 14, la piastrina 12 viene accoppiata alla gabbia 2 in corrispondenza del bordo comune tra le pareti anteriore 7 ed inferiore 5, con il suo corpo che si estende trasversalmente, preferibilmente perpendicolarmente, dalla parete inferiore 5 stessa, esternamente alla cavità 9. Inoltre, come illustrato nelle figure 3-5, alla piastrina 12 è associato un elemento di copertura 15, realizzato in materiale elettricamente isolante, che viene accoppiato forzato alla piastrina 12 stessa, in modo da ricoprirne la faccia opposta a quella su cui è definito l'intaglio 14.

Alternativamente, la piastrina 12 può essere realizzata in un pezzo unico, ad esempio in materiale elettricamente isolante.

A sua volta, la seconda piastrina 13, illustrata in dettaglio nelle figure 3 e 4, è operativamente connessa alla vite 11 in modo mobile relativamente ad essa ed alla gabbia 2 secondo le modalità di seguito descritte, e comprende un corpo sagomato sostanzialmente ad L realizzato in materiale elettricamente conduttore; vantaggiosamente, nella forma di realizzazione illustrata, due rami 16 e 17 che costituiscono il corpo della piastrina 13 sono sostanzialmente uguali tra loro e sono provvisti ciascuno di almeno un corrispondente foro, rispettivamente 18 e 19. In particolare, la seconda piastrina 13 è disposta con uno dei due rami della L, ad esempio come illustrato nelle figure 3 e 4 il ramo 16, inserito almeno parzialmente nella cavità 9 della gabbia 2, ed il secondo ramo 17 che si protende esternamente alla cavità 9, trasversalmente rispetto alla parete superiore 3, ed in direzione opposta a quella in cui si estende il corpo della prima piastrina 12. Alla piastrina 13 è inoltre associato un elemento di copertura 20, realizzato in materiale isolante, atto ad essere accoppiato a scatto al ramo del corpo ad L 17 che si protende esternamente alla cavità 9, in modo da ricoprirne la faccia disposta dalla parte opposta della cavità stessa .

Chiaramente, grazie alla sostanziale uguaglianza dei due rami, la piastrina 13 può essere disposta invertendo i due rami tra loro, con l'elemento di copertura 20 che va a ricoprire comunque il ramo esterno alla cavità 9, secondo una soluzione estremamente semplice dal punto di vista dell'utilizzo pratico.

A sua volta, la vite di serraggio 11 è disposta passante attraverso la parete superiore 3 della gabbia 2, in modo da avvitarsi nel foro 4 ed avere una porzione che si muove all'interno della cavità 9; in particolare, la porzione di estremità della vite 11 che è inserita nella cavità 9, attraversa il foro 18 della piastrina 13 ed è ribadita sulla superficie del corrispondente ramo 16. Vantaggiosamente, nel morsetto 1 secondo l'invenzione, l'estremità della vite 11 è ribadita in modo lasco sulla superficie 16 della piastrina 13 in modo che l'accoppiamento tra questi due componenti ne consenta il movimento reciproco tra loro e rispetto anche alla gabbia 2.

Verrà ora descritto, facendo particolare riferimento alle figure 6-8, l'impiego pratico del morsetto 1 secondo l'invenzione in una apparecchiatura modulare per applicazioni elettriche di bassa tensione .

In fase di montaggio dell'apparecchiatura, il morsetto 1 viene inserito all'interno di una apposita sede di alloggiamento 21 prevista nell'involucro 22 dell'apparecchiatura stessa; in particolare, la gabbia 2 è disposta mobile nella sede 21 con un primo conduttore 23, appartenente all'apparecchiatura e collegato alle parti elettricamente attive di questa, che si inserisce nella cavità 9 ed in pratica definisce, congiuntamente con le pareti di contorno 3, 5, 6 e 7 della cavità 9, due compartimenti 24 e 25. Come illustrato in figura 6, una volta chiuso l'involucro 22 dell'apparecchiatura, i compartimenti 24 e 25 sono accessibili dall'esterno dell'involucro stesso e sono suscettibili di ricevere, rispettivamente, un secondo e/o un terzo conduttore di collegamento con il circuito in cui l'apparecchiatura è destinata ad essere funzionalmente inserita.

In fase di cablaggio, nel caso in cui si cabli l'apparecchiatura solo con un cavo conduttore 26, come illustrato ad esempio in figura 7, un'estremità di tale cavo 26 viene inserita all'interno del compartimento 25; si procede quindi ad avvitare la vite di serraggio 11 che, avvitandosi nel foro 4, rototrasla all'interno della cavità 9 trascinando con sé la piastrina 13 la quale a sua volta sostanzialmente trasla. Il morsetto secondo l'invenzione è concepito in modo tale che l'avvitamento della vite 11 provochi contemporaneamente lo spostamento della gabbia 2 nella sede di alloggiamento 21 in direzione opposta alla direzione di avanzamento della vite 11 stessa. In questo modo, mentre il ramo 16 della piastrina 13 va in battuta contro il cavo 26 serrandolo meccanicamente contro il conduttore 23 ed assicurando un adeguato accoppiamento elettrico tra essi, il movimento della gabbia 2 trascina con sé la piastrina 12 che a fine operazione va ad occludere, almeno parzialmente, il corrispondente compartimento 24, impedendone l'accessibilità dall'esterno dell'involucro; contemporaneamente, il ramo 17 della piastrina 13 occlude lo spazio eventualmente rimasto nel compartimento 25.

Nel caso invece in cui sì cabli l'apparecchiatura modulare con una barra conduttrice 27, come illustrato ad esempio in figura 8, l'estremo di tale barra 27 viene inserita nel compartimento 24 e si procede al serraggio intervenendo sulla vite 11 in modo del tutto analogo a quanto precedentemente descritto. In questo caso il movimento della vite 11 porta il ramo 16 della piastrina 13 contro il conduttore 23 mentre il movimento della gabbia 2 è limitato dalla presenza della barra 2 che in questo caso viene serrato a sandwich tra il conduttore 23 stesso e la parete inferiore 5 della gabbia 2; in questa situazione è il secondo ramo 17 della piastrina 13 che va a richiudere, almeno parzialmente, il corrispondente compartimento 25, impedendone l'accessibilità dall'esterno dell'involucro 22.

Nel caso in cui l'apparecchiatura modulare debba essere cablata contemporaneamente con due diversi conduttori, ad esempio il cavo 26 e la barra 27, l'estremità di ciascuno di questi viene inserita nel corrispondente compartimento 24 e 25; avvitando la vite 11 si ha il serraggio dei conduttori tra loro ed il loro adeguato collegamento elettrico grazie all'azione combinata da un lato della piastrina 13, e dall'altro della parete inferiore 5 della gabbia 2 che si muovono in direzioni opposte tra loro fino a quando non si hanno più spazi liberi nei rispettivi compartimenti.

Si è in pratica constatato come il morsetto secondo l'invenzione assolva pienamente il compito prefissato fornendo alcuni miglioramenti e vantaggi rispetto ai morsetti dell'arte nota. Infatti, nel morsetto secondo l'invenzione, si hanno degli spazi ben definiti in ciascuno dei quali può essere inserito un solo conduttore di connessione con il circuito elettrico; come precedentemente descritto, il serraggio delle parti non solo consente un adeguato accoppiamento meccanico ed elettrico delle parti conduttive, ma permette anche di impedire che vi siano spazi liberi accessibili disponibili per eventuali interventi scorretti, sia nel caso si utilizzi un solo conduttore di connessione sia che se ne utilizzino due. Inoltre, le connessioni realizzate sono ottimali sia dal punto di vista della sicurezza che della funzionalità, e di permettono di realizzare delle architetture circuitali flessibili. Infine, è da sottolinearsi che il morsetto secondo l'invenzione sia nel suo complesso, sia a livello di singoli componenti, presenta una struttura estremamente semplice dal punto di vista realizzativo e dell'utilizzo pratico che lo rende applicabile ai più svariati tipi di apparecchiature modulari di bassa tensione, siano esse di interruzione o protezione, come gli interruttori o le bobine di minima tensione o le bobine a lancio di corrente, o accessorie, ad esempio di segnalazione, o di altro tipo ancora. Costituisce pertanto un ulteriore aspetto della presente invenzione una apparecchiatura modulare per applicazioni elettriche di bassa tensione caratterizzata dal fatto di comprendere un morsetto 1 del tipo precedentemente descritto.

Il morsetto così concepito è suscettibile di modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli potranno essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti. In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni, potranno

essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Morsetto per una apparecchiatura modulare di bassa tensione, caratterizzato dal fatto di comprendere: - una gabbia di forma sostanzialmente parallelepipeda avente una cavità atta a ricevere almeno un primo ed un secondo conduttore elettrico destinati ad essere elettricamente connessi tra loro, detta gabbia avendo una parete superiore dotata di un foro passante filettato, una parete inferiore, due pareti laterali, ed una coppia di pareti, rispettivamente anteriore e posteriore, aperte in modo da permettere l'accesso a detta cavità; - una vite di serraggio operativamente accoppiata a detto foro filettato e disposta passante attraverso detta parete superiore in modo da muoversi all'interno di detta cavità e favorire il serraggio di detti primo e secondo conduttore elettrico; - una prima piastrina accoppiata alla gabbia in corrispondenza del bordo comune tra dette pareti anteriore e inferiore, detta prima piastrina estendendosi trasversalmente dalla parete inferiore esternamente alla cavità; ed - una seconda piastrina connessa operativamente alla vite in modo mobile relativamente ad essa ed alla gabbia stessa, detta seconda piastrina essendo disposta con una sua porzione parzialmente inserita in detta cavità in modo da cooperare con la vite per il serraggio di detti primo e secondo conduttori elettrici.
2. 2. Morsetto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta seconda piastrina comprende un corpo sagomato sostanzialmente ad L, un primo ramo della L essendo inserito almeno parzialmente in detta cavità della gabbia ed essendo operativamente accoppiato alla vite, un secondo ramo protendendosi esternamente alla cavità trasversalmente rispetto a detta parete superiore.
3. 3. Morsetto secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta seconda piastrina comprende un primo ed un secondo fori passante disposti, rispettivamente, su detto primo e secondo ramo del corpo sagomato ad L.
4. 4. Morsetto secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta vite di serraggio presenta una estremità inserita in detto primo foro passante e ribadita sulla superficie di detto primo ramo ad L, in modo da accoppiare operativamente il movimento della vite e della seconda piastrina, consentendone al contempo un movimento reciproco.
5. 5. Morsetto secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un primo elemento di copertura isolante atto ad essere accoppiato a scatto a detto secondo lato del corpo ad L della seconda piastrina.
6. 6. Morsetto secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta gabbia comprende un pezzo unico avente un'estremità sagomata a T e piegata in modo da incastrare detta estremità a T in una sede sagomata definita sul corpo del pezzo stesso.
7. 7. Morsetto secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta gabbia presenta, in corrispondenza del bordo comune tra dette pareti anteriore e inferiore, un dente sporgente che si protende trasversalmente alla parete anteriore stessa.
8. 8. Morsetto secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta prima piastrina comprende un corpo planare di forma sostanzialmente rettangolare, su detto corpo planare essendo definito un intaglio atto ad accoppiarsi geometricamente con detto dente sporgente previsto sulla gabbia.
9. 9. Morsetto secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto di comprendere un secondo elemento di copertura isolante atto ad essere accoppiato forzato a detta seconda piastrina.
10. 10. Apparecchiatura modulare per applicazioni elettriche di bassa tensione, caratterizzata dal fatto di comprendere almeno un morsetto secondo una o più delle rivendicazioni precedenti.