ITMI20120992A1 - Dispositivo elettrico a comando assiale - Google Patents

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ITMI20120992A1
ITMI20120992A1 IT000992A ITMI20120992A ITMI20120992A1 IT MI20120992 A1 ITMI20120992 A1 IT MI20120992A1 IT 000992 A IT000992 A IT 000992A IT MI20120992 A ITMI20120992 A IT MI20120992A IT MI20120992 A1 ITMI20120992 A1 IT MI20120992A1
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Alberto Volpato
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Description

"DISPOSITIVO ELETTRICO A COMANDO ASSIALEâ€
DESCRIZIONE
La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo elettrico a comando assiale, quale un interruttore, interruttore bipolare, deviatore, invertitore o simile, in cui la commutazione avviene per effetto del movimento assiale di un elemento di azionamento a pulsante che provoca lo spostamento di un bilanciere portante almeno un contatto mobile tra due posizioni stabili.
Nel seguito si farà particolare riferimento ad un interruttore, cioà ̈ ad un dispositivo di apertura e chiusura di un singolo contatto, ma à ̈ evidente che quanto sarà detto à ̈ applicabile ad uno qualsiasi dei dispositivi elettrici sopra menzionati, ad esempio in cui l’apertura di un contatto provoca la contemporanea chiusura di un altro contatto e viceversa, qual à ̈ il caso di un deviatore.
Un dispositivo elettrico di questo tipo utilizza normalmente un organo di azionamento che agisce, tramite una leva sull’elemento a bilanciere portacontatti per farlo oscillare tra l’una e l’altra delle sue posizioni stabili. L’organo di azionamento à ̈ normalmente un tasto basculante spostabile tra due posizioni corrispondenti alle due posizioni stabili del bilanciere.
In varie applicazioni à ̈ richiesto che l’azionamento del dispositivo avvenga, anziché mediante un tasto basculante, mediante un comando assiale a pulsante.
Sono noti interruttori con comando a pulsante in cui l’organo di azionamento agisce, tramite opportuni rinvìi, su un elemento basculante a superamento di punto morto che provoca lo spostamento del bilanciere
portacontatti.
I dispositivi a comando assiale noti sono suscettibili tuttavia di miglioramenti per quanto riguarda l’affidabilità, l’economicità, la semplicità di realizzazione, e simili.
Scopo dell’invenzione à ̈ appunto quello dì fornire un tale dispositivo elettrico a comando assiale che sia affidabile, economico, di semplice realizzazione e facilmente montabile.
Altro scopo dell’invenzione à ̈ quello di fornire un tale dispositivo che richieda una modesta forza di azionamento.
Questi scopi vengono raggiunti dal dispositivo secondo l’invenzione che presenta le caratteristiche dell’annessa rivendicazione indipendente 1.
Realizzazioni vantaggiose dell’invenzione sono espresse nelle rivendicazioni dipendenti.
Sostanzialmente, il dispositivo a comando assiale secondo l’invenzione comprende una struttura scatolare di contenimento in materiale isolante nella quale alloggiano almeno due terminali di connessione, almeno un contatto elettrico fisso collegato elettricamente ad uno dei due terminali di connessione, un elemento a bilanciere portante almeno un contatto elettrico mobile e collegato elettricamente ad un altro terminale di connessione, un organo di azionamento a pulsante cinematicamente collegato, tramite un primo supporto basculante, a detto elemento a bilanciere in modo da farlo oscillare tra due posizioni stabili prefissate, caratterizzato dal fatto che su detto primo supporto basculante agisce un secondo supporto basculante che viene fatto oscillare in un senso e nell’altro ad ogni azionamento di detto pulsante.
Ulteriori caratteristiche dell’invenzione appariranno più chiare dalla descrizione dettagliata che segue, riferita ad una sua forma puramente esemplificativa e quindi non limitativa di realizzazione, illustrata nei disegni annessi, in cui:
la figura 1 à ̈ una vista assonometrica in esploso di un interruttore a comando assiale secondo l’invenzione;
la figura 2 Ã ̈ una vista assonometrica in esploso mostrante alcuni dei componenti dell' interruttore di figura 1;
la figura 3 à ̈ una vista in sezione mediana dell’interruttore assemblato nella condizione a riposo, con contatti aperti presa nel senso della freccia A-A di figura 1;
le figure da 4 a 6 sono viste simili a quella di figura 3, illustranti fasi successive durante l’azionamento del comando assiale, mostranti il principio di funzionamento e dell'interruttore secondo l’invenzione;
la figura 7 à ̈ una vista assonometrica in sezione, presa su un piano ortogonale a quello delle figure 3-6, nel senso delle frecce B-B di figura 1, con l’interruttore nella condizione a riposo;
la figura 8 Ã ̈ una sezione piana come quella di figura 7, guardante nella direzione opposta;
la figura 9 Ã ̈ una sezione come quella di figura 6 presa secondo un piano leggermente sfalsato.
Nelle figure annesse il dispositivo elettrico a comando assiale secondo l’invenzione à ̈ un interruttore unipolare, ad esso si farà riferimento nella descrizione dettagliata che segue. Si ribadisce, tuttavia, che l’invenzione à ̈ applicabile ad altri tipi di dispositivi elettrici, quali interruttori bipolari, deviatori, invertitori e simili.
Con riferimento alle figure annesse, e per ora in particolare all’esploso di figura 1, con il numero di riferimento 10 à ̈ stato indicato, nel suo complesso, un interruttore elettrico a comando assiale secondo l’invenzione.
Esso comprende una struttura scatolare in materiale isolante di contenimento dei componenti dell’interruttore, indicata con il numero di riferimento 20, e consistente in un corpo di base 30 portacontatti e una scatola portameccanismo 40.
La scatola portameccanismo 40, nell’esploso di figura 1 à ̈ mostrata come un unico elemento e come tale verrà richiamata nel seguito, per semplicità descrittiva, sebbene essa sia costituita da due elementi separati 41, 42 assemblati tra loro, come ben visibile dalle viste in sezione delle figure 3-2.
Il corpo di base 30 rappresentato schematicamente in figura 1 ha la forma di una scatola parai lelepipeda aperta superiormente, nella quale alloggiano due terminali di connessioni 31, 32, nella forma di morsetti avite accessibili attraverso rispettive aperture 33, 34 previste su una o più pareti del corpo 30.
Nell’esempio mostrato, al terminale di connessione 3 1 à ̈ solidale un contatto di fase fisso 35, mentre sull’altro terminale di connessione 32 poggia un elemento a bilanciere 36, portante un contatto di fase mobile 37. Come meglio sarà descritto nel seguito, l’elemento bilanciere 36 à ̈ in grado di oscillare tra una prima posizione stabile in cui il contatto mobile 37 à ̈ applicato con una certa pressione sul contatto fisso 35 chiudendo il circuito elettrico associato all’interruttore, e una seconda posizione stabile in cui il contatto mobile à ̈ distanziato dal contatto fisso 35, aprendo il circuito elettrico.
Naturalmente i terminali di connessione e i relativi contatti elettrici sono ricavati in materiale metallico buon conduttore di elettricità, mentre tutti gli altri componenti dell’interruttore che verranno descritti nel seguito, se non diversamente specificato, sono convenientemente realizzati in materiale isolante, in particolare in materiale plastico.
La scatola portameccanismo 40, così chiamata perché alloggia la componentistica di azionamento dell’elemento a bilanciere 36, ha la stessa forma parallelepipeda del corpo di base 30, ed à ̈ fissata ad esso mediante una coppia di alette contrapposte 43 prolungatisi inferiormente dalle sue facce minori e presentanti rispettive aperture 44 atte a impegnarsi con corrispondenti denti 38 previsti su corrispondenti facce contrapposte del corpo di base 30.
La scatola porta meccanismo 40 à ̈ aperta superiormente e presenta una parete di fondo 45 con una sede centrale 46 leggermente concava nel senso longitudinale, cioà ̈ nella direzione delle sue due facce minori, e due aperture 47 disposte ai due lati di detta sede concava 46, nel senso trasversale della scatola 40 (vedere in particolare figure 7 e 9).
Nella scatola 40 trova alloggiamento un primo supporto basculante 50, in grado di oscillare intorno ad un asse di fulcro X determinato da due sporgenze contrapposte 51 che alloggiano in corrispondenti fori 48 ricavati nelle facce o pareti maggiori contrapposte 49 della scatola 40 (vedere figure 1, 7 e 8).
Il primo supporto basculante 50 presenta un tratto centrale 52 inferiormente convesso atto a poggiare e scorrere nella sede concava 46 della parete di fondo 45 della scatola 40, e due sporgenze di estremità contrapposte 53 leggermente divaricate verso l’alto. Ai due lati di detto tratto centrale 52 sono disposti due montanti verticali 54 internamente cavi, attraversanti dette aperture 47 ricavate nella parete di fondo 45 della scatola 40 (figura 7).
In uno di detti montanti cavi 54 (quello posteriore con riferimento alle figure annesse) alloggia un pistoncino 55 portante inferiormente un pattino snodato 56 tenuto in pressione da una molla 57 sull’elemento basculante 36. La molla 57 può essere ovviamente realizzata in materiale metallico.
Nella realizzazione di interruttore unipolare rappresentata nelle figure annesse, in cui à ̈ previsto un unico elemento basculante 36 con contatto mobile 37, uno solo dei due montanti cavi 54 alloggia un corrispondente pistoncino 55 di azionamento dell’elemento basculante 36, come sarà detto in seguito, ma à ̈ evidente che in altre realizzazioni del dispositivo elettrico a comando assiale secondo l’invenzione, ad esempio nel caso di un invertitore, possono essere previsti due elementi basculanti 36, nel qual caso entrambi i montanti cavi 54 alloggeranno un rispettivo pistoncino 55.
Al primo supporto basculante 50 Ã ̈ fulcrato intorno ad un asse XI (figure 7, 8, 9) un secondo supporto basculante 60, avente la forma di una piastra sostanzialmente orizzontale, con una protuberanza centrale inferiore 61 poggiante sul primo supporto basculante 50, da cui si dipartono due piedini contrapposti 62 attraversanti rispettive feritoie 63 ricavate nel primo supporto basculante 50 e impegnantisi al di sotto di dentini contrapposti 64 sporgenti internamente da detti montanti cavi 54.
Superiormente alla scatola 40 à ̈ disposto un elemento di azionamento 70 dell’interruttore a comando assiale, cioà ̈ del tipo a pulsante con possibilità di scorrere verticalmente nei due sensi, con una corsa limitata, all’interno della scatola 40.
L’elemento di azionamento assiale 70 ha la forma di una cornice rettangolare di dimensioni tali da alloggiare perfettamente all’interno della scatola 40, rispetto alla quale viene tenuto normalmente sollevato dall’azione di due molle 71, che possono essere ovviamente di materiale metallico. Il distacco dell’elemento di azionamento 70 dalla scatola 40 à ̈ impedito da coppie di denti contrapposti 72 previsti sulle pareti esterne dell’elemento 70, che si impegnano con corrispondenti denti 73 previsti sulle pareti interne della scatola 40 (figura 1).
Inferiormente dall’elemento 70 sporgono due peduncoli 74 destinati ad andare alternativamente a contatto con un’estremità del secondo supporto basculante 60 ad ogni suo azionamento, a seconda della posizione angolare del primo supporto oscillante 50, come sarà spiegato in seguito.
Inferiormente dall’elemento di azionamento 70 sporgono altresì due coppie di alette contrapposte 75 provviste di denti 76 atti ad agganciare dal di sotto il secondo supporto basculante 60 per riportarlo sempre in posizione orizzontale ad ogni azionamento.
Sull’elemento di azionamento assiale 70 à ̈ applicato ad incastro un elemento di copertura intercambiabile 80 con funzione puramente estetica.
Con riferimento alle figure da 3 a 6 verrà ora descritto il principio di funzionamento dell’interruttore a comando assiale secondo l’invenzione.
La configurazione di figura 3 corrisponde alla posizione di riposo con contatti aperti, in cui l’elemento di azionamento assiale 70 à ̈ spinto verso l’alto dalle molle 71, ed à ̈ tenuto distanziato dal secondo supporto basculante 60, che si trova nella posizione orizzontale tenuto dalle coppie di dentini 76. In tale posizione, il primo supporto basculante 50 si trova inclinato verso l’alto a sinistra per effetto della pressione che la molla 57 esercita sul pistoncino 55 e di conseguenza sull’elemento a bilanciere 36 tramite il pattino snodato 56.
Esercitando una pressione verso il basso sull’elemento di azionamento 70, in contrasto all’azione delle molle 71, il peduncolo di sinistra 74 sporgente inferiormente dall’elemento 70 si porta a contatto con la corrispondente estremità del secondo supporto basculante 60 (figura 4).
Continuando a premere assialmente l’elemento di azionamento 70, questo spinge sul secondo supporto basculante 60, che provoca la rotazione in senso antiorario intorno all’asse di fiderò X del primo supporto basculante 50, al quale esso à ̈ fulcrato secondo l’asse XI.
La rotazione del primo supporto basculante 50 provoca uno scorrimento verso destra (senso antiorario) del pattino snodato 56 sull’elemento a bilanciere 36 contro il quale à ̈ spinto dalla molla 57 agente sul pistoncino 55, provocando la chiusura dei contatti (figura 5).
A questo punto, rilasciando la pressione esercitata manualmente sull’elemento di azionamento 70, che à ̈ arrivato a fine corsa, le molle 71 cominciano a spingere l’elemento di azionamento 70 verso l’alto, e i denti 76 previsti sull’elemento di azionamento 70 riportano il secondo supporto basculante 60 in posizione orizzontale, provocando il riarmo del meccanismo (figura 6).
La configurazione di figura 6 corrisponde a quella di partenza di figura 3, con la differenza che ora il primo supporto basculante 50 à ̈ inclinato in senso contrario, per cui un successivo azionamento dell’elemento 70 provocherà l’impegno del peduncolo di destra 74 con la corrispondente estremità del secondo supporto basculante 60, ripetendo in senso contrario il ciclo precedentemente descritto.
Da quanto esposto appaiono evidenti i vantaggi del dispositivo elettrico a comando assiale secondo l’invenzione.
In particolare, la previsione del secondo supporto basculante fulcrato sul primo supporto basculante e tenuto in posizione orizzontale dall’elemento di azionamento assiale 70 fa sì che la forza di azionamento sia inferiore, essendo il braccio di lavoro maggiore rispetto ad articoli analoghi della tecnica nota.
Naturalmente l’invenzione non à ̈ limitata alla particolare forma di realizzazione precedentemente descritta e illustrata nei disegni annessi, ma ad essa possono essere apportate numerose modifiche di dettaglio, alla portata del tecnico del ramo, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione stessa, definito dalle rivendicazioni annesse.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo elettrico a comando assiale, quale interruttore, interruttore bipolare, deviatore, invertitore o simile, comprendente una struttura scatolare di contenimento (20) in materiale isolante, nella quale alloggiano: almeno due terminali di connessione (31, 32), almeno un contatto elettrico fisso (35) collegato ad uno (31) dei terminali di connessione, almeno un elemento a bilanciere (36) portante almeno un contatto elettrico mobile (37) e collegato elettricamente ad un altro (32) dei terminali di connessione, un organo di azionamento assiale (70) cinematicamente collegato, tramite un primo supporto basculante (50) a detto elemento a bilanciere (36), in modo da farlo oscillare tra due posizioni stabili prefissate, caratterizzato dal fatto che su detto primo supporto basculante (50) agisce un secondo supporto basculante (60) che viene fatto oscillare in un senso o nell’altro ad ogni azionamento di detto elemento di azionamento assiale (70).
  2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui detta struttura scatolare di contenimento (20) comprende un corpo di base (30) alloggiente detti terminali di connessione (31, 32) accessibili attraverso rispettivi fori (33, 34) e i corrispondenti contatti fisso (35) e mobile (37), e una scatola portameccanismo (40) fissata al corpo di base (30) e alloggiente la componentistica del dispositivo.
  3. 3. Dispositivo secondo le rivendicazioni 1 e 2, in cui detto primo supporto basculante (50) à ̈ fulcrato a detta scatola (40) in modo da poter oscillare intorno ad un asse (X) tra due posizioni inclinate in sensi opposti corrispondenti alle due posizioni stabili di detto elemento a bilanciere (36), e detto secondo supporto basculante (60) à ̈ fulcrato al primo supporto basculante (50) in modo da oscillare intorno ad un asse (XI) parallelo all’asse (X), detto secondo supporto basculante (60) essendo normalmente tenuto in posizione orizzontale da detto elemento di azionamento (70), ad ogni pressione esercitata su detto elemento di azionamento (70), il secondo supporto basculante (60) agendo alternativamente su una di due estremità contrapposte (53) del primo supporto basculante (50) per provocarne la rotazione tra l’una e l’altra di dette posizioni inclinate.
  4. 4. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazione precedenti, caratterizzato dal fatto che tra detto almeno un elemento a bilanciere (36) e detto primo supporto basculante (50) à ̈ interposto un pistoncino (55) mobile insieme al supporto basculante (50) e tenuto in pressione sull’elemento a bilanciere (36) da un mezzo a molla (57).
  5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, in cui detto pistoncino (55) agisce su detto elemento a bilanciere (36) mediante un pattino snodato (56).
  6. 6. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 5, in cui detto elemento di azionamento (70) à ̈ tenuto agganciato in detta scatola portameccanismo (40) da coppie di denti cooperanti (72, 73) ed à ̈ spinto verso l’alto da mezzi a molla (71).
  7. 7. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, sporgenti inferiormente da detto elemento di azionamento (70), sono previsti due peduncoli (74) atti ad agire alternativamente sull’una o l’altra di due estremità contrapposte di detto secondo supporto basculante (60).
  8. 8. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 7, caratterizzato dal fatto che detto primo supporto basculante (50) poggia a scorrimento su una sede concava (46) prevista sulla parete di fondo (45) di detta scatola portameccanismo (40), e presenta due montanti cavi (54) attraversanti rispettivi fori (47) ricavati in detta parete di fondo (45) della scatola (40), ciascun montante cavo (54) potendo alloggiare un rispettivo pistoncino (55) e relativa molla (57).
  9. 9. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, in cui detta scatola portameccanismo (40) consiste di due elementi (41, 42) assemblati tra loro.
  10. 10. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che su detto elemento di azionamento (70) Ã ̈ applicato ad incastro un elemento di copertura intercambiabile (80).
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