ITMI961158A1

ITMI961158A1 - Perfezionamenti in contattori elettrici

Info

Publication number: ITMI961158A1
Application number: IT96MI001158A
Authority: IT
Inventors: Gilles Bernard; Francis Diebold
Original assignee: Hager Electro
Priority date: 1995-06-13
Filing date: 1996-06-07
Publication date: 1997-12-07
Also published as: ES2122903A1; FR2735612B1; IT1283106B1; ES2122903B1; FR2735612A1; DE19623515B4; ITMI961158A0; DE29610192U1; DE19623515A1

Abstract

Un contattore elettrico comprendente, in un contenitore, un circuito principale con uno o più contatti mobili, terminali di raccordo per il circuito principale, un motore elettromagnetico, un meccanismo azionato da un'ancoretta mobile del motore, un circuito di comando per l'alimentazione del motore, con una resistenza di economia e un pulsante spostabile in una posizione di "marcia automatica" o di "marcia forzata", in cui il pulsante spinge e mantiene il meccanismo nella posizione di azionamento dei contatti principali, in cui il meccanismo di contatto principale è direttamente sensibile al pulsante di comando quando lo stesso viene spostato verso la propria posizione di "marcia forzata" quando l'ancoretta del motore risulta poco sensibile, o affatto sensibile a detto pulsante manuale che si sposta verso tale posizione, e in cui i mezzi di aggancio di detto pulsante su detta armatura mobile possono venire liberati dopo una corsa importante dell'armatura mobile.(Fig. 1).

Description

Descrizione del brevetto per invenzione industriale avente per titolo:

"Perfezionamenti in contattori elettrici"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un perfezionamento apportato a contattori elettrici.

Un contattore elettrico è un apparecchio da quadro di abbonato comprendente, classicamente, in un contenitore, un circuito principale, o di potenza, il quale può venire aperto (o chiuso) per effetto dell'azionamento di uno o più contatti mobili, dei terminali di collegamento per i conduttori del circuito principale, un motore elettromagnetico rappresentato, ad esempio, da un elettromagnete, un meccanismo azionato da una armatura mobile costituita, ad esempio, da una ancoretta dell'elettromagnete e che risulta interposta fra il motore e il contatto, o i contatti mobili, per chiudere (o aprire) il contatto o i contatti, quando il motore viene alimentato in corrente e per la riapertura (o la chiusura) in assenza dell'alimentazione, un circuito di comando isolato ed indipendente dal circuito principale, per l'alimentazione del motore elettromagnetico in corrente alternata o in corrente raddrizzata, con o senza una resistenza di economia inseribile e un pulsante di comando manuale suscettibile di venire spostato, manualmente, in una posizione "automatica" nella quale il contatto può venire chiuso (o aperto) per mezzo dell'invio di un segnale duraturo di azionamento e riaperto (o richiuso) al termine del segnale (o inversamente), ad esempio con l'ausilio di un comando del tipo "giorno-notte", con riferimento ad una posizione di "marcia forzata" nella quale il pulsante viene spinto manualmente, per mantenere quindi il meccanismo nella posizione di chiusura (o di apertura) del contatto e, infine, raggiungere una posizione di "interruzione" in corrispondenza della quale il motore risulta disattivato

Il motore elettromagnetico è costituito da un elettromagnete che possiede una armatura fissa ed una armatura mobile costituita, generalmente, da una ancoretta rotante, suscettibile di venire spostata, rapidamente, dalla propria posizione di riposo verso la posizione di chiusura nella quale l’intraferro magnetico risulta annullato, in opposizione all’azione esercitata da mezzi elastici che tendono a mantenere il meccanismo e la ancoretta in posizione di riposo in cui l’intraferro risulta massimo.

I contattori sono concepiti in modo tale che nella posizione di "marcia forzata", il passaggio dell’impulso di comando possa liberare il pulsante manuale il quale viene riportato nella propria posizione "automatica", con l'ausilio di un mezzo elastico di richiamo che permette, ad esempio, di rendere il contattore ulteriormente sensibile ad un segnale di arresto. In questa posizione di "marcia forzata", l'ancoretta è stata portata manualmente, nel corso della chiusura manuale del contatto principale, in una posizione prossima alla propria posizione attiva nella quale l’intraferro risulta ridotto, ad esempio dell’ordine di 0,5 mm. Nel corso della presenza di un impulso di comando, la paletta si ferma completamente e libera il pulsante.

Si comprenderà quindi che i mezzi di aggancio rappresentati, ad esempio, da una tacca, del pulsante sull 'ancoretta che mantiene il pulsante nella propria posizione di "marcia forzata", devono presentare una dimensione molto piccola e possedere una precisione molto grande per consentire, a colpo sicuro, di rimanere attivi in questa posizione, per essere quindi liberati per effetto di una corsa molto contenuta dell'ancoretta .

Uno scopo particolare della presente invenzione è quindi quello di perfezionare i contattori a circuito di comando, alimentati in corrente continua allo scopo di consentire di ridurre, entro proporzioni importanti, le costrizioni concernenti la precisione che incidono sulla fabbricazione dei contattori, in modo tale da consentire una riduzione del prezzo di costo dei contattori.

Un altro scopo specifico dell'invenzione è quello di aumentare il grado di affidabilità di funzionamento dei contattori, in particolare nella corrispondente posizione di "marcia forzata".

Un altro scopo precipuo dell'invenzione è quello di diminuire le costrizioni di precisione relative ai mezzi di bloccaggio e di liberazione del pulsante manuale nella posizione di "marcia forzata".

L'invenzione ha, come scopo, quello di fornire un contattore elettrico del tipo definito nel preambolo di apertura, caratterizzato dal fatto che il meccanismo di contatto principale è concepito in modo tale da risultare direttamente sensibile al pulsante di comando manuale quando lo stesso viene spostato verso la propria posizione di "marcia forzata", mentre l'armatura mobile, o ancoretta del motore elettromagnetico non è sensibile, o poco sensibile a detto pulsante manuale che si sposta verso detta posizione, mentre i mezzi di aggancio di detto pulsante, sull'ancoretta, nella posizione di "marcia forzata" possono venire liberati dopo una corsa importante dell 'ancoretta.

La funzione di questa disposizione è quella di permettere la chiusura del contatto o dei contatti principali, con l'ausilio di un pulsante manuale, quando l’utilizzatore porta lo stesso nella corrispondente posizione di "marcia forzata", senza spostare, in ogni caso, in modo notevole, l’ancoretta mobile del motore elettromagnetico, in modo tale che nel caso di sopravvenienza dell'impulso di comando, lo stesso venga azionato su di una parte notevole e, di preferenza, sull'integrità della propria corsa, per poterlo spostare nella posizione di chiusura totale, nella quale il contatto principale viene mantenuto nella posizione di chiusura, avendo garantito, con certezza, la liberazione del pulsante di comando manuale.

In una forma pratica realizzativa, di tipo preferito, il contattore comprende un elemento di spinta, di preferenza girevole, suscettibile di venire azionato da parte del pulsante manuale, quando lo stesso viene disposto nella posizione di "marcia forzata", per azionare il meccanismo di chiusura del contatto principale. Eventualmente, l'ancoretta può essere collegata in modo tale da poter agire sull'elemento di spinta quando viene azionato il motore elettromagnetico .

Quando, con il pulsante nella posizione "automatica", il contattore risulta aperto, il pulsante è stato riportato dal meccanismo, nella posizione di riposo e se, in queste condizioni viene inviato l'impulso di comando, l'ancoretta, che si sposta, trascina il meccanismo in modo abituale. Al contrario, nella posizione di "marcia forzata", l'ancoretta rimane nella posizione di riposo, mentre l'elemento di spinta è stato spostato nella posizione attiva, distante dall'ancoretta. Quando l'ancoretta viene azionata, la stessa si sposta entro l'intera corsa e libera, con certezza, il pulsante di comando. L'elemento di spinta comporta dei mezzi rappresentati, ad esempio, da una rampa che consente lo spostamento dello stesso sotto l'effetto dello spostamento manuale del pulsante.

In modo vantaggioso, il pulsante di comando manuale comporta un risalto, o nasello, di dimensioni normali, vale a dire non miniaturizzato, ad esempio dell'ordine di 1 o più millimetri che appoggia contro un risalto complementare comportante pure una dimensione normale dell'ancoretta. Questi risalti non devono venire realizzati con delle tolleranze molto strette per il fatto che è sufficiente che il pulsante venga liberato prima del termine della corsa dell 'ancoretta.

Altri vantaggi e caratteristiche specifiche della presente invenzione, risulteranno più evidenti dall'analisi della seguente descrizione dettagliata, riportata a titolo di esempio non limitativo, tale trattazione essendo considerata in unione ai disegni allegati, nei quali:

le figure 1-4 rappresentano delle viste schematiche in sezione e in elevazione, di un contattore secondo l'invenzione, nelle varie posizioni:

figura 1 "marcia automatica", motore non alimentato,

figura 2 pulsante manuale in movimento verso la posizione di "marcia forzata",

figura 3 "marcia forzata", motore non alimentato, figura 4 "marcia automatica", motore alimentato. La figura 5 rappresenta una vista in prospettiva dell'ancoretta e dell'elemento di spinta girevole di questo contattore.

Facendo ora riferimento alla figura 1 può essere rilevato che nella stessa è stato riportato un contattore conforme alla presente invenzione, comportante un corpo 1, normalmente dotato di un alloggiamento per una pluralità di terminali 2 destinati ad essere collegati al conduttore del circuito principale, in un quadro di abbonato. Questi due terminali sono collegati, all'interno del corpo, con dei contatti mobili 4 del circuito principale.

Il circuito di comando, indipendente ed isolato, del circuito di alimentazione, comprende, in modo usuale, una bobina elettromagnetica 5 avvolta su di una armatura magnetizzabile, di tipo fisso 6 e, nel caso di un contattore a circuito di comando in corrente continua, una resistenza economizzatrice, normalmente cortocircuitata da mezzi mobili di contatto di tipo ausiliario.

I contatti mobili principali 4 possono venire azionati per mezzo di un meccanismo rappresentato sotto forma di un elemento di spinta scorrevole 9 la cui estremità inferiore 10 aziona i contatti con un montaggio a molla di pressione di contatto 11, di tipo classico. L'elemento di spinta viene normalmente richiamato, verso l'alto, per effetto dell'azione esercitata da una molla di spinta 12, in una posizione di riposo, in corrispondenza della quale i contatti principali sono aperti mentre il contatto ausiliario è chiuso.

L'estremità superiore 13 dell'elemento scorrevole di spinta 9 viene quindi sospinto verso un elemento di spinta articolato 14 che si presenta sotto forma di una forcella e che risulta articolato attorno ad un asse 15. Sullo stesso asse 15, ed estendentesi fra i due bracci dell'elemento di spinta 14, si trova una ancoretta 16 in materiale magnetizzabile, sulla quale si estende un braccio, o traversina dell'elemento di spinta 14, in modo tale che benché l’elemento di spinta 14 sia libero in rapporto all'ancoretta 16, questa possa sollecitare l'elemento di spinta in senso antiorario, quando l'elemento in questione viene spostato in questo senso. Una debole molla separata di richiamo 17 tende a richiamare l’ancoretta nella propria posizione di riposo, secondo quanto rappresentato nella figura 1.

Quando l'elemento ad l’ancoretta 16 viene attirata dal motore elettromagnetico, formato dalla bobina 5 e dall'armatura ad E, indicata in 6, la stessa trascina l'elemento girevole di spinta 14 e respinge l'elemento scorrevole di spinta 9 verso il basso, nella posizione di chiusura dei contatti principali 4.

Attraverso una finestra in corrispondenza dell'estremità superiore del contenitore 1 emerge la leva di comando di un pulsante scorrevole 18 che viene richiamato, verso la parte sinistra, per mezzo di una molla 23. Questo pulsante presenta due risalti 19, 20 che risultano orientati verso il basso e sfalsati, lateralmente, in modo tale che il primo risalto 19 possa trovarsi al di sopra dell'elemento di spinta 14 e il secondo risalto 20 possa trovarsi al di sopra dell 'ancoretta 16. Il primo risalto 19 coopera con una rampa 21 dell'elemento di spinta 14, in modo tale che quando, partendo dalla posizione di "marcia automatica" del pulsante 18, rappresentato nella figura 1, si sposta il pulsante verso la parte destra, il risalto 19 possa spostare l'elemento di spinta 14 in senso antiorario, come visto nella figura 2, mentre l’ancoretta 16 rimane immobile. Verso la fine del movimento, il risalto 19 abbandona la rampa 21 e si trova a contatto con la faccia superiore dell'elemento girevole di spinta 14. In questa posizione, il secondo risalto 20, a forma di becco di aggancio, sorpassa un risalto 22 presentato dalla faccia superiore dell'ancoretta 16, in modo tale che il pulsante 18 si trovi bloccato nella posizione di "marcia forzata" in corrispondenza della quale lo stesso mantiene l'elemento scorrevole di spinta 9, in una posizione abbassata di blocco dei contatti principali 4 (figura 3).

Se, in questa posizione di "marcia forzata", il segnale di comando viene inviato sulla rete, ad esempio sotto forma di un segnale di "notte", l’ancoretta 16 viene bruscamente spostata su tutta la propria corsa e rimarrà quindi in impegno contro l'armatura 6, per effetto dell'azione esercitata dalla corrente che circola nella bobina.

Inoltre, la rotazione, in senso antiorario dell'ancoretta 16, ha liberato il beccuccio 20 del pulsante 18 che si trova allora respinto, per effetto dell'azione esercitata dalla propria molla, verso la posizione di "marcia automatica" nella quale lo stesso rimane, avendo liberato l'elemento di spinta 14 (figura 4).

Può essere quindi rilevato che è stato ottenuto un contattore nel quale il pulsante manuale 18 viene facilmente liberato per effetto della discesa dell'ancoretta, pur essendo perfettamente mantenuto nella posizione alta dell'ancoretta per effetto dell'azione esercitata da una tacca 22 alla quale si può assegnare una notevole altezza.

Beninteso, l'invenzione può comportare numerose varianti. Pertanto, anziché venire disposti l'uno a fianco dell'altra, l'elemento di spinta 14 e l'ancoretta 16 possono venire disposti l'uno al di sopra dell'altra. In modo analogo, anziché agire sull'elemento di spinta scorrevole 9, con l'ausilio dell'elemento di spinta 14, l’ancoretta 16 potrebbe agire direttamente sull'elemento scorrevole 9. E' pure possibile sopprimere l'elemento di spinta 14 e conferire, al pulsante 18, una forma che gli consenta di trascinare direttamente l'elemento scorrevole di spinta 9 dalla posizione rappresentata nella figura 1, sino al raggiungimento della posizione illustrata nella figura 3.

Infine, anziché utilizzare una ancoretta girevole, l'armatura mobile dell'elettromagnete potrebbe essere di tipo scorrevole. Analogamente, l'elemento di spinta può scorrere anziché ruotare.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Contattore elettrico comprendente, in un contenitore (1), un circuito principale con uno, o più contatti mobili (4), dei terminali di collegamento per il circuito principale, un motore elettromagnetico (5, 6), un meccanismo (9) azionato da una armatura, o ancoretta mobile (16) del motore e che risulta interposta fra il motore e il contatto, o i contatti mobili (4) per azionare questi ultimi, quando il motore viene alimentato per effetto dell'invio di un segnale e riaprirlo in assenza di alimentazione, un circuito di comando per alimentare il motore elettromagnetico, con una resistenza di economia (7), normalmente cortocircuitata per mezzo di un contatto mobile ausiliario (8) e connessa in serie al motore elettromagnetico, quando detto contatto ausiliario viene azionato e un pulsante, a comando manuale (18) suscettibile di venire spostato, manualmente, in una posizione di "marcia automatica" nella quale i contatti principali possono venire azionati per mezzo dell'invio di un segnale sulla rete e rilasciati al termine del segnale ed una posizione di "marcia forzata" nella quale il pulsante viene spinto manualmente, mantenendo quindi il meccanismo nella posizione di azionamento dei contatti principali (4), in modo tale che nel caso di presenza di un segnale di comando durante il quale il pulsante si trova nella posizione di "marcia forzata", l'azionamento del motore elettromagnetico possa provocare l'azionamento del contatto ausiliario (8), per consentire di collegare la resistenza di economia (7) in serie con il motore elettromagnetico, come pure la liberazione del pulsante di comando (18) che viene riportato nella posizione di "marcia automatica" con l'ausilio di un mezzo di richiamo, caratterizzato dal fatto che il meccanismo (9) di contatto principale, è collegato in modo tale da risultare direttamente sensibile al pulsante di comando manuale (18) quando lo stesso viene spostato verso la corrispondente posizione di "marcia forzata", mentre l'armatura, o ancoretta mobile (16) del motore elettromagnetico risulta poco sensibile, o del tutto insensibile a detto pulsante manuale che si sposta verso detta posizione e dal fatto che i mezzi di aggancio (22) di detto pulsante (18) su detta armatura mobile, o ancoretta (16) possano venire liberati dopo una corsa importante di detta armatura mobile, o ancoretta.
2. Contattore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comporta un elemento di spinta (14) suscettibile di venire azionato dal pulsante di comando manuale (18) quando lo stesso viene spostato nella posizione di "marcia forzata" per azionare il meccanismo di azionamento del contatto principale (4), l'armatura, o ancoretta (16) essendo collegata in modo tale da poter agire su detto elemento di spinta (14), quando il motore elettromagnetico viene azionato, in modo tale che nel caso di invio del segnale di comando, l’ancoretta possa spostarsi entro l'intera propria corsa, qualunque sia la posizione di "marcia forzata" o "automatica" del pulsante di comando manuale (18).
3. Contattore secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto elemento di spinta (14) può ruotare, di preferenza, attorno allo stesso asse dell'armatura, o ancoretta (14).
4. Contattore secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che l'armatura, o ancoretta (16) è disposta sull'elemento girevole di spinta (14).
5. Contattore secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che l'ancoretta (16) viene riportata nella posizione di riposo con l'ausilio di una molla di richiamo (17) corrispondente.
6. Contattore secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che l'elemento di spinta e l'ancoretta sono disposti lato a lato.
7. Contattore secondo una delle rivendicazioni da 2 a 6, caratterizzato dal fatto che l’ancoretta (16) comporta un risalto (22) di aggancio del pulsante di comando manuale che consente di mantenere il pulsante nella posizione di "marcia forzata", e di liberarlo per poter essere richiamato nella posizione di "marcia automatica" quando viene azionata l’ancoretta .
8. Contattore secondo una delle rivendicazioni da 2 a 7, caratterizzato dal fatto che l'elemento rotativo di spinta (14) e l'ancoretta (16) sono articolati attorno ad un asse comune (15), l'elemento di spinta presentando una rampa (21) per cooperare con un primo risalto (19) del pulsante di comando manuale (18), quando l’ancoretta presenta un risalto o nasello (22) che coopera con un secondo risalto (20) a forma di beccuccio, del pulsante di comando manuale (18), per immobilizzare il pulsante nella propria posizione di "marcia forzata" quando il primo risalto (19) che coopera con la rampa, ha respinto l'elemento di spinta (14) nella propria posizione di azionamento del meccanismo (9).