ITMI20071315A1 - Presa interbloccata - Google Patents

Description

“PRESA INTERBLOCCATA”

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad una presa interbloccata.

Sono note prese industriali di tipo interbloccato, descritte nella normativa intemazionale IEC 60309, con correnti nominali di 16, 32, 63 e 125 A. Le prese interbloccate sono particolari prese dotate, in generale, di un interruttore azionabile manualmente e che può essere azionato in posizione “acceso” solo se è inserita una spina nella presa. Una volta che l interruttore è azionato in posizione acceso e la presa è sotto tensione, non è più possibile estrarre la spina fino a quando l’interruttore non viene nuovamente riportato in posizione di “spento”.

Nella tecnica nota queste prese interbloccate comprendono generalmente un interruttore, una presa, eventuali fusibili di protezione (in alcune versioni) e un cinematismo di interblocco costituito da un’imboccatura che accoglie l’imboccatura della spina e che, tramite elementi di rinvio, quali slitte scorrevoli, leve rotanti, cavi flessibili o altro, libera la rotazione dell’interruttore (tramite manopola o leverismi), che altrimenti resta bloccato nella posizione “spento”.

Il brevetto FR 2 387 536 descrive una presa interbloccata che, al posto dell’ interruttore azionabile manualmente, prevede l’inserimento e la rotazione della spina entro la presa per dare tensione. In questo caso, però, la spina è di tipo speciale, perché la funzione di interruttore viene assolta dai contatti elettrici della spina e della presa.

Di conseguenza i contatti della spina devono avere sulla loro estremità delle pastiglie d’argento. I contatti della presa hanno pure alla loro estremità una pastiglia di argento sollecitata da molle a compressione per garantire la necessaria pressione di contatto, nonché collegamenti con trecciola di rame flessibile per mantenere la continuità elettrica con i morsetti terminali dei contatti. L’interblocco è in questo caso ottenuto con un sistema di agganci, molle e un pulsante di sblocco. Questo sistema è quindi complicato e costoso e presenta l’inconveniente che una tale presa interbloccata può accoppiarsi solo con spine speciali della stessa casa costruttrice, non potendo accoppiarsi con spine standard, secondo quanto descritto nella parte 2 della norma IEC 60309.

Scopo della presente invenzione è di eliminare gli inconvenienti della tecnica nota fornendo una presa interbloccata che sia affidabile e nello stesso tempo pratica, economica, poco ingombrante e di semplice realizzazione.

Questo scopo è raggiunto in accordo all’invenzione con le caratteristiche elencate nell’annessa rivendicazione indipendente 1.

Realizzazioni vantaggiose dell’invenzione appaiono dalle rivendicazioni dipendenti.

La presa interbloccata secondo l’invenzione comprende:

- un’imboccatura atta ad accogliere un’imboccatura di una spina,

- un frutto contenuto nell’imboccatura della presa e contenente contatti elettrici femmina atti ad accogliere contatti elettrici maschio della spina, e

- un interruttore interposto tra un circuito di alimentazione elettrica e i contatti elettrici della presa.

Il frutto è montato girevole entro l’imboccatura della presa, in modo da potere ruotare, tramite rotazione della spina. Il frutto inoltre è collegato a mezzi di azionamento atti ad azionare l’interruttore per farlo commutare dallo stato di “spento” a quello di “acceso” e viceversa.

In particolare l’idea alla base dell’invenzione è di utilizzare, per l’azionamento dell’ interruttore, la spina stessa, facendola semplicemente ruotare dopo essere stata inserita nella presa. La presa secondo l’invenzione semplifica la realizzazione della funzione di interblocco, riducendo il numero di parti necessarie. Di conseguenza, si riduce il costo della presa, migliorandone l affidabilità. Grazie a questa semplificazione, si riducono anche le dimensioni rispetto alle prese interbloccate tradizionali.

Ulteriori caratteristiche dell’invenzione appariranno più chiare dalla descrizione dettagliata che segue, riferita ad una sua forma di realizzazione puramente esemplificativa, e quindi non limitativa, illustrata nei disegni annessi, in cui:

la Fig. 1 è una vista in prospettiva, illustrante una spina ed in esploso i vari elementi di una presa interbloccata secondo l’invenzione;

la Fig. 2 è una vista in prospettiva illustrante la spina inserita nella presa di Fig. 1, con l’interruttore in posizione spento, in cui è stato aggiunto il cablaggio dei componenti;

la Fig. 2A è una vista schematica della faccia frontale della presa di Fig. 2, quando l’interruttore è in posizione spento;

la Fig. 3 è una vista come Fig. 2, ma con l’interruttore in posizione acceso; la Fig. 3A è una vista schematica della faccia frontale della presa di Fig. 3, quando l’interruttore è in posizione acceso;

la Fig. 4 è una vista come Fig. 3, ma illustrante una variante realizzativa della presa interbloccata;

la Fig. 4A è una vista schematica della faccia frontale della presa di Fig. 4, quando Finterruttore è in posizione acceso;

le Figg. 5 e 5 A sono due viste in prospettiva da angolazioni diverse della presa interbloccata assemblata, secondo l’invenzione, e

la Fig. 6 è una vista in prospettiva della presa interbloccata assemblata con il coperchio aperto.

Con l’ausilio delle figure viene descritta la presa interbloccata secondo l’invenzione, indicata complessivamente con il numero di riferimento 100.

Nella Fig. 1 sono mostrate in esploso la presa 100 e una spina industriale 200 di tipo standard. La spina 200 comprende un’impugnatura cilindrica 201 che contiene il frutto spina supportante contatti elettrici maschio 202, denominati spinotti. Gli spinotti 202 sporgono dall’impugnatura 201 in direzioni parallele all’asse dell’impugnatura. A titolo esemplificativo sono previsti quattro spinotti 202 (tre spinotti di fase ed uno di terra di diametro maggiore) disposti secondo gli angoli di un quadrato. Chiaramente possono esistere versioni con 2, 3 o 5 spinotti.

Nella parte anteriore dell’ impugnatura 201 è prevista una imboccatura cilindrica 203 che circonda gli spinotti 202. L’imboccatura 203 presenta un nasello 204 nella forma di una nervatura longitudinale che sporge esternamente da essa. Nelle figure è mostrata una presa con grado di protezione IP67 che presenta una ghiera 205, solidale all’impugnatura, che prevede due denti 206 per un accoppiamento a baionetta con la presa 100. Si può prevedere anche una versione con grado di protezione IP44 che non prevede la ghiera con innesto a baionetta nè sulla presa né sulla spina

La presa 100 comprende un corpo principale 1 comprendente un’imboccatura 10, un frutto 3 contenente i contatti elettrici 4, un interruttore 5 ed un meccanismo di azionamento 6 atto ad azionare P interruttore 5.

L’imboccatura 10 della presa è sostanzialmente cilindrica ed atta ad accogliere l’imboccatura 203 della spina. Solo nella versione con grado di protezione IP67, sul bordo dell’imboccatura 10 della presa è previsto un collare 11 che sporge esternamente e presenta due fessure 12 per consentire il passaggio dei denti 206 della ghiera della spina, per un innesto a baionetta.

Nella superficie interna dell’imboccatura 10 è ricavata una scanalatura longitudinale di guida 13 atta ad accogliere e guidare il nasello 204 della spina, quando la spina viene inserita assialmente nella presa. La scanalatura di guida 13 conduce ad una sede o tasca circonferenziale 14, entro la quale può scorrere il nasello 204.

Come mostrato in Fig. 2A, la sede circonferenziale 14 si estende per un angolo di circa 90° e presenta alle sue estremità due superfici di battuta 14a e 14b fungenti da fine-corsa per il nasello 204. Il primo punto di fine-corsa 14a si trova in corrispondenza della scanalatura di guida 13. Sulla superficie esterna della flangia 2 in corrispondenza del primo punto di fine-corsa 14a viene raffigurato il simbolo “O” che indica la posizione della spina 200 in cui l’interruttore 5 è aperto. Invece, sulla superficie esterna della flangia 2, in corrispondenza del secondo punto di fine-corsa 14b, viene raffigurato il simbolo “1” che indica la posizione della spina 200 in cui l’interruttore 5 è chiuso.

Inoltre la sede 14 in corrispondenza del secondo finecorsa 14b, presenta una parete di arresto atta ad andare in battuta contro il nasello 204 per impedire lo spostamento assiale del nasello 204 e quindi l’estrazione della spina 200 dalla presa, quando l interruttore è nello stato chiuso.

Tornando a Fig. 1, sull’ imboccatura 10 è prevista una staffa 15 alla quale è incernierato, mediante una cerniera 16, un coperchio 17 atto a coprire l’apertura dell’imboccatura. Nella cerniera 16 è montata una molla che sollecita il coperchio 17 in posizione chiusa. La molla è obbligatoria nella versione IP44, invece è facoltativa nella versione IP67.

L’imboccatura 10 è solidale ad una flangia di fissaggio 2 di forma preferibilmente quadrata o rettangolare, ma può essere anche di altre forme geometriche. In prossimità dei quattro angoli della flangia 2 sono previsti dei fori 20 per il fissaggio della presa 100 ad un quadro elettrico o pannello o parete. Al posto della flangia rettangolare 2 può essere prevista una flangia circolare con una rispettiva ghiera di fissaggio.

Dalla flangia 2 sporgono posteriormente due bretelle 21 provviste di fessure rettangolari 22 e quattro distanziali di guida 23. Sempre sulla superficie posteriore della flangia 2 è disposto un morsetto di terra 24. Come mostrato nelle Figg. 2 e 2 A, nella flangia 2 è montata una spia luminosa 25, quale ad esempio una lampadina o un LED.

Tornando a Fig. 1, il frutto 3 della presa presenta un corpo cilindrico 30 atto ad essere montato girevolmente entro l’imboccatura 10. Tra la superficie esterna del frutto 3 e la superficie interna dell’imboccatura 10 è lasciata un’intercapedine anulare atta ad accogliere l’imboccatura 203 della spina.

Nel corpo 30 del frutto sono ricavate le sedi longitudinali 3 1 nelle quali sono alloggiati i contatti femmina 4 della presa. I contatti 4 hanno una forma sostanzialmente cilindrica e sono atti ad accogliere gli spinotti 202 della spina. I contatti 4 presentano ad una loro estremità un sistema a morsetti per serrare i trefoli di cavi elettrici.

Tornando a Fig. 1, nella parte posteriore del frutto 3 è previsto un codolo cilindrico 33 di maggiore diametro rispetto al corpo 30. Sulla superficie posteriore del codolo 33 sono disposti perifericamente due perni di fissaggio 34 in posizioni diametralmente opposte.

I mezzi di azionamento 6 comprendono un raccordo 60 atto ad essere montato sul retro del frutto 3. Il raccordo 60 ha la forma di una flangia discoidale provvista di due attacchi 61 atti ad accoppiarsi con i perni di fissaggio 34 del frutto 3.

II raccordo 60 è provvisto di un innesto 62 che ha la forma di una barra disposta secondo il diametro del raccordo 6. L’innesto 62 si accoppia con un mozzo 7 disposto assialmente rispetto al raccordo 6.

Il mozzo 7 comprende un codolo 70 con una fessura 71 lungo il suo diametro che accoglie la barra 62 dell’innesto. Dal codolo 70 del mozzo sporge un perno 73 a sezione quadrata. Il perno quadro 73 viene inserito in un foro quadrato di un albero di comando 50 dell’interruttore 5. In questo modo, ruotando il mozzo 7, l’interruttore 5 può commutare dalla condizione “aperto” in cui apre un circuito elettrico tra ingresso ed uscita alla condizione “chiuso” in cui chiude il circuito elettrico tra ingresso ed uscita.

L’interruttore 5 comprende due perni 51 disposti sui bordi laterali per impegnarsi entro le fessure 22 delle bretelle 21 della flangia 2. In questo modo l’interruttore viene bloccato alla flangia 2 e nello stesso tempo blocca lo spostamento assiale verso dietro del frutto 3. Invece lo spostamento assiale in avanti del frutto 3 è bloccato dal codolo di maggiore diametro 33 che va in battuta contro il collare dell imboccatura.

L’interruttore 5 comprende una morsettiera d’ingresso 52 per accogliere i cavi collegati al circuito di alimentazione elettrica di rete ed una morsettiera d’uscita 53 per accogliere i cavi elettrici di fase 55 (Fig. 2) da collegare ai contatti elettrici di fase 4 del frutto 3.

Con riferimento alle Figg. 2 e 2A i cavi elettrici isolati di fase 55 in uscita dai contatti di fase 4 della presa vengono fatti passare attraverso delle aperture del raccordo 60 e collegati ai morsetti di uscita 53 dell’interruttore 5. Un cavo di terra 56 uscente dal contatto elettrico di terra 4 della presa viene fissato al morsetto di terra 24 solidale alla flangia 2.

L’utilizzatore dovrà quindi collegare i cavi di fase del circuito elettrico di alimentazione ai morsetti di entrata 52 dell’interruttore e il cavo di terra del circuito di alimentazione all’altro capo del morsetto di terra 24. La lampada spia 25 viene alimentata collegandola, mediante due cavi elettrici 57, a due delle fasi sui morsetti in uscita 53 dell’interruttore 5.

L’imboccatura 203 della spina 200 viene inserita nell’imboccatura 10 della presa 100.

Come mostrato in Fig. 2A, quando l’imboccatura 203 della spina 200 viene inserita nell’imboccatura 10 della presa 100, il nasello 204 della spina si trova nel punto di fine-corsa 14a, che indica la “spento”, cioè il circuito di alimentazione è aperto e non fluisce corrente ai morsetti d’uscita 53 dell’interruttore 5. Come risultato, la spia luminosa 25 è spenta.

Con riferimento alle Figg. 3 e 3A, la spina 200 viene ruotata in senso orario nel verso della freccia F, fino a che il nasello 204, scorrendo nella sede circonferenziale 14, non raggiunge il punto di fine-corsa 14b che indica la posizione “acceso”. Infatti la rotazione della spina 200 comporta la rotazione del frutto 3 e del raccordo 60 solidale al frutto 3. La rotazione del raccordo 60 comporta la rotazione del perno quadro 73 del mozzo 7. Come risultato, ruota anche l’albero di azionamento 50 dell’ interruttore 5. Quindi l’interruttore 5 commuta da aperto a chiuso e, tramite i cavetti di fase 55 e 57, alimenta i morsetti dei contatti 4 della presa e la lampada spia 25 che, in presenza di alimentazione dei morsetti 57, risulta accesa.

Come mostrato nelle Figg. 4 e 4 A, in alternativa alla lampada spia 25 è possibile utilizzare una finestrella trasparente 325 attraverso la quale è possibile leggere lo stato dell’interruttore 5 della presa riportato su una aletta 362 ricavata sul la periferia del corpo 60 del raccordo 6. L’aletta 362 ha una forma di un arco di cerchio con angolo sotteso di 90° e alle sue estremità sono riportati i simboli “O” ed “1” che indicano rispettivamente lo stato “aperto” o “chiuso” dell’interruttore 5.

Nella presa interbloccata 100 secondo l’invenzione non sono più necessari né una manopola (o leva) per l’azionamento dell’interruttore 5, né complicati meccanismi di interblocco. Infatti il moto per l’azionamento dell’interruttore 5 è trasmesso direttamente dal corpo (frutto) della spina 100 al frutto 3 della presa ad esso accoppiato, e quindi, tramite un semplice raccordo 6, all’interruttore 5, il cui albero 50 viene fatto ruotare, con la stessa angolazione del movimento della spina 100, per portarlo nello stato di “acceso”. Non sono quindi necessari ulteriori elementi di rinvio o di trasformazione del moto.

La funzione di interblocco viene assicurata da una semplice tasca 14 ricavata sul fianco dell’imbocco della presa e sagomata in modo da accogliere il nasello 204 presente, con dimensioni normalizzate, sull’imbocco 203 della spina. Al termine della rotazione della spina 200, il nasello 204 si posiziona in una zona 14b della tasca 14 in cui una parete di fermo impedisce la fuoriuscita del nasello 204 e, di conseguenza della spina 200. Per poter estrarre la spina 200 occorre ruotarla nuovamente nella posizione iniziale, con conseguente apertura dell’ interruttore 5.

Nelle figure è stata illustrata una specifica realizzazione in cui i mezzi di azionamento 6 sono separati dal frutto 3 della presa. In questo modo il frutto 3 può essere di tipo standard. Tuttavia, l’invenzione si estende anche al caso in cui i mezzi di azionamento 6 siano realizzati integralmente nella parte posteriore del frutto.

Alle presenti forme di realizzazione dell’invenzione possono essere apportate numerose variazioni e modifiche di dettaglio, alla portata di un tecnico del ramo, rientranti comunque entro l’ambito dell’invenzione espresso dalle rivendicazioni annesse.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Presa interbloccata (100) comprendente: - un’imboccatura (10) atta ad accogliere un’imboccatura (203) di una spina (200), - un frutto (3) contenuto nell’imboccatura (10) della presa e contenente contatti elettrici femmina (4) atti ad accogliere contatti elettrici maschio (202) della spina, e - un interruttore (5) interposto tra un circuito di alimentazione elettrica e i contatti elettrici (4) della presa, caratterizzata dal fatto che detto frutto (3) è montato girevole entro l’imboccatura (10) della presa, in modo da potere ruotare, tramite rotazione della spina (200), e detto frutto (3) è collegato a mezzi di azionamento (6) atti ad azionare detto interruttore (5) per farlo commutare dallo stato di “aperto” a quello di “chiuso” e viceversa.
2. 2. Presa interbloccata (100) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l’imboccatura (203) di detta spina presenta un nasello (204) atto a scorrere in una scanalatura longitudinale (13) dell’imboccatura della presa durante Γ inserimento assiale della spina nella presa, detta imboccatura della presa (10) comprendendo una sede o tasca (14) circonferenziale, comunicante con detta scanalatura longitudinale (13) per accogliere detto nasello (204) e consentire la rotazione della spina (200) rispetto all’imboccatura (10) della presa.
3. 3. Presa interbloccata (100) secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detta sede (14) ricavata nell’imboccatura della presa, presenta due superfici di battuta (14a, 14b) fungenti da finecorsa per il nasello (204) in modo da definire un determinato angolo di rotazione della spina inserita nella presa.
4. 4. Presa interbloccata (100) secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che il primo punto di finecorsa (14a) di detta sede (14) si trova in corrispondenza della scanalatura longitudinale (13) di inserimento del nasello e in corrispondenza del secondo punto di finecorsa (14b) è prevista una parete di battuta che impedisce il movimento assiale del nasello (204) per impedire l’estrazione della spina (200) dalla presa.
5. 5. Presa interbloccata (100) secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzata dal fatto che detta sede circonfereziale (14) segue il profilo di un arco di cerchio con angolo di circa 90°.
6. 6. Presa interbloccata (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 5, caratterizzata dal fatto che detta imboccatura (10) della presa è solidale ad una flangia di fissaggio (2) e sulla superficie esterna della flangia (2), in prossimità dei punti di finecorsa (14a, 14b) della sede (14) dell’imboccatura sono riportati dei simboli (“O”, “I”) indicanti rispettivamente la condizione “spenta” e “accesa” della presa, ovvero lo stato rispettivamente di “aperto” e “chiuso” dell’interruttore (5).
7. 7. Presa interbloccata (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere una flangia di fissaggio (2) solidale all’imboccatura (10) della presa, in detta flangia di fissaggio essendo previsti mezzi di segnalazione luminosa o visiva (25; 325, 326) atti ad indicare lo stato “aperto” e “chiuso” dell’interruttore (5).
8. 8. Presa interbloccata (100) secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di segnalazione luminosa (25) comprendono una lampada o LED collegato mediante cavi elettrici (57) ai morsetti di uscita (53) di detto interruttore (5).
9. 9. Presa interbloccata (100) secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di segnalazione visiva comprendono una finestra trasparente (325) ricavata in detta flangia di fissaggio (2) ed un’aletta (326) resa solidale a detto frutto (3) della presa e riportante simboli (“O”, “I”) atti ad indicare lo stato “aperto” e “chiuso” dell’interruttore (5).
10. 10. Presa interbloccata (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di azionamento (6) comprendono un raccordo (60) atto ad essere collegato alla parte posteriore del frutto (3) della presa ed un mozzo (7) collegato ad un innesto (62) del raccordo (60) e provvisto di un perno (73) atto ad azionare detto interruttore (5).
11. 11. Presa interbloccata (100) secondo la rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che detto mozzo (7) è integrale a detto raccordo (60) e disposto assialmente.
12. 12. Presa interbloccata (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto interruttore (5) è fissato ad una flangia di fissaggio (2) solidale all’imboccatura (10) della presa.
13. 13. Presa interbloccata (100) secondo la rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che detto interruttore (5) comprende perni (51) atti ad impegnarsi in bretelle (21) di detta flangia di fissaggio (2).
14. 14. Presa interbloccata (100) secondo la rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che detto interruttore (5) è fissato a detta flangia di fissaggio (2) mediante viti.