ITRM20100205A1 - Apparato elettrico di riarmo associabile ad un dispositivo di protezione per effettuarne il riarmo automatico - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
La presente descrizione si riferisce ad un apparato elettrico di riarmo associabile ad un dispositivo di protezione per effettuarne il riarmo automatico.
In particolare la presente descrizione si riferisce ad un apparato elettrico di riarmo del tipo definito nel preambolo della rivendicazione 1. Un apparato elettrico di tale tipo à ̈ noto ad esempio dalla domanda di brevetto europeo pubblicata al riferimento EP 1744428.
Come à ̈ noto i dispositivi di protezione (quali, ad esempio, gli interruttori automatici, gli interruttori differenziali, o gli interruttori automatici differenziali) installati in un impianto possono dar luogo a disservizi in caso di interventi intempestivi. Un esempio, nel caso specifico degli interruttori differenziali, di un fenomeno frequente à ̈ lo scatto, cioà ̈ l’apertura intempestiva dell’interruttore a causa di correnti di dispersione che si generano verso terra per effetto di sovratensioni transitorie sulle linee di alimentazione (fulminazione diretta o indiretta dell’alinea) o per cedimenti temporanei dell’isolante.
Se il luogo dell’installazione non à ̈ presidiato, allo scatto intempestivo del dispositivo di protezione non segue una chiusura manuale e quindi vi possono essere gravi disservizi, quali ad esempio: mancato funzionamento di impianti anti-intrusione o di sistemi di sicurezza in genere, di sistemi di pompaggio, di dispositivi di refrigerazione.
Queste problematiche sono state affrontate e risolte da apparati elettrici di riarmo da associare ai dispositivi di protezione che sono in grado riarmare e quindi, chiudere automaticamente, cioà ̈ senza l’intervento manuale di un operatore, tali dispositivi dopo un tempo prefissato dallo scatto. Come già sopra indicato, un apparato elettrico di riarmo dello stato dell’arte à ̈ descritto nella domanda di brevetto pubblicata al riferimento EP1744428.
Uno scopo della presente descrizione à ̈ quello di proporre un apparato elettrico di riarmo perfezionato rispetto agli apparati di riarmo appartenenti alla tecnica nota e che, in particolare, sia munito di una interfaccia utente ancora più intuitiva e che garantisca prestazioni ancora più elevate in termini di sicurezza.
Tale scopo, viene realizzato secondo l’invenzione mediante un apparato elettrico di riarmo come descritto in generale nell’annessa rivendicazione 1. Forme di attuazione preferite di detto apparato sono descritte nelle rivendicazioni dipendenti.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi di un apparato in accordo alla presente descrizione appariranno dalla descrizione dettagliata che segue, effettuata a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:
- la figura 1 à ̈ una vista prospettica di un gruppo elettrico assemblato comprendente un apparato elettrico di riarmo ed un associato dispositivo di protezione, in cui l’apparato elettrico à ̈ mostrato in una prima configurazione operativa;
- la figura 2 à ̈ una vista prospettica e con alcune parti rimosse dell’apparato elettrico di riarmo di figura 1, in cui l’apparato elettrico à ̈ mostrato in una seconda configurazione operativa;
- la figura 3 à ̈ una vista prospettica e con alcune parti rimosse dell’apparato elettrico di riarmo di figura 1, in cui l’apparato elettrico à ̈ mostrato in una terza configurazione operativa;
- la figura 4a à ̈ una vista prospettica dell’apparato elettrico di figura 1, in cui l’apparato elettrico di riarmo à ̈ mostrato in una quarta configurazione operativa; - la figura 4b à ̈ una vista prospettica dell’apparato elettrico di riarmo di figura 1, in cui l’apparato elettrico à ̈ mostrato nella stessa configurazione operativa di figura 1;
- la figura 5 mostra una vista prospettica di tre componenti fra loro assemblati dell’apparato elettrico di riarmo di figura 1;
- la figura 6a mostra una vista prospettica di due componenti dell’apparato elettrico di riarmo di figura 1, in cui tali componenti sono mostrati separati fra loro; - la figura 6b mostra una vista prospettica di un ulteriore componente dell’apparato elettrico di riarmo di figura 1;
- la figura 6c mostra una vista prospettica dell’ulteriore componente di figura 6b assieme ad uno dei componenti di figura 6a;
- - la figura 6d mostra una vista prospettica di un ulteriore componente dell’apparato elettrico di riarmo di figura 1;
- la figura 7 à ̈ una vista piana in cui sono rappresentate alcune parti interne dell’apparato elettrico di figura 1, ed in cui l’apparato elettrico à ̈ nella stessa configurazione operativa di figura 1;
- la figura 8 à ̈ una vista piana in cui sono rappresentate le parti interne dell’apparato elettrico di figura 1 rappresentate in figura 7, in cui l’apparato elettrico à ̈ nella configurazione operativa di figura 2;
- la figura 8a à ̈ una vista del tutto simile alla figura 8 in cui uno dei componenti dell’apparato elettrico (cioà ̈ il componente rappresentato in figura 6b) à ̈ mostrato in una differente configurazione operativa;
- la figura 9 rappresenta uno schema funzionale a blocchi semplificato dell’apparato elettrico di figura 1;
- la figura 10 à ̈ una vista piana in cui sono rappresentate alcune parti interne dell’apparato elettrico di figura 1, ed in cui l’apparato elettrico à ̈ nella stessa configurazione operativa di figura 1;
- la figura 11 à ̈ una vista piana in cui sono rappresentate alcune parti interne dell’apparato elettrico di figura 1, ed in cui l’apparato elettrico à ̈ nella stessa configurazione operativa di figura 2;
- la figura 12 à ̈ una vista piana in cui sono rappresentate alcune parti interne dell’apparato elettrico di figura 1, ed in cui l’apparato elettrico à ̈ nella stessa configurazione operativa di figura 3;
- la figura 13 à ̈ una vista piana in cui sono rappresentate alcune parti interne dell’apparato elettrico di figura 1, ed in cui l’apparato elettrico à ̈ in una configurazione di transizione fra la configurazione operativa di figura 3 e la configurazione operativa di figura 1;
- la figura 14 à ̈ una vista prospettica dell’apparato elettrico di riarmo di figura 1, in cui l’apparato à ̈ mostrato nella configurazione operativa di figura 1; - la figura 15 à ̈ una vista prospettica del dispositivo di protezione di figura 1; e
- la figura 16 à ̈ una vista prospettica dell’apparato elettrico di riarmo di figura 1, in cui l’apparato à ̈ mostrato con alcune parti rimosse e nella configurazione operativa di figura 4.
Con riferimento alla figura 1, à ̈ mostrato un gruppo elettrico 1, in configurazione assemblata, comprendente un dispositivo elettrico di protezione 20 operativamente associato ad un apparato elettrico di riarmo 10. D’ora in avanti nella presente descrizione l’apparato elettrico di riarmo 10 sarà indicato, senza per questo introdurre alcuna limitazione, con l’espressione “modulo di riarmo 10†.
Il dispositivo elettrico di protezione 20 à ̈ munito di terminali di ingresso 27i, 28i (ad esempio, un terminale di fase ed uno di neutro) per la connessione ad una rete elettrica di alimentazione e di terminali di uscita, non visibili nelle figure, per la connessione ad un circuito elettrico di carico (quale, ad esempio, un impianto elettrico domestico). In modo di per sé noto, il dispositivo elettrico di protezione 20 à ̈ tale da assumere uno stato operativo di chiusura, in cui il circuito di carico à ̈ collegato alla rete elettrica di alimentazione, ed uno stato operativo di apertura (figure 1 e 15), in cui il circuito di carico à ̈ scollegato dalla rete elettrica di alimentazione. In modo di per sé noto il dispositivo di protezione 20 comprende una leva di comando girevole 22 movimentabile per commutare lo stato operativo del dispositivo di protezione 20, fra due posizioni operative corrispondenti rispettivamente allo stato operativo di apertura (nell’esempio quando leva 22 à ̈ orientata verso il basso – figura 15) ed allo stato operativo di chiusura (nell’esempio, quando la leva 22 à ̈ orientata verso l’alto).
Nel particolare esempio rappresentato, il dispositivo elettrico di protezione 20 à ̈ un dispositivo di protezione modulare quale ad esempio un “miniature circuit breaker†. Il dispositivo elettrico di protezione 20 può essere, ad esempio, uno dei seguenti interruttori convenzionali: interruttore automatico, interruttore differenziale, interruttore automatico differenziale. D’ora in avanti il dispositivo elettrico di protezione 20 sarà indicato per maggiore semplicità , senza per questo introdurre alcuna limitazione, con l’espressione “modulo interruttore 20†.
Il modulo interruttore 20 comprende un corpo contenitore 25 in materiale isolante che alloggia al suo interno componenti elettromeccanici (non mostrati in quanto noti). Inoltre, con riferimento alla figura 15 il modulo interruttore 20 presenta almeno sulla parete laterale 81 adatta nell’uso ad essere affacciata ad una parete laterale 101 del modulo di riarmo 10 una apertura asolata 82 nella quale può essere inserita dall’esterno una spina di interfaccia 92 sporgente dalla parete laterale 101 del modulo di riarmo 10 attraverso una apertura asolata 102. Tale spina di interfaccia 92 à ̈ adatta ad accoppiarsi meccanicamente con un meccanismo di aggancio e sgancio (non mostrato in quanto convenzionale) alloggiato nel corpo contenitore 25.
Con riferimento alle annesse figure, il modulo di riarmo 10 comprende un corpo contenitore 15, in materiale isolante, per esempio includente una parte centrale 15’ e due gusci laterali 15’’, 15’’’ fissati alla parte centrale 15’, in modo da definire due sottovani interni, di cui uno indicato con V1, fra la parte centrale 15’ ed il guscio laterale 15’’, e l’altro indicato con V2, fra la parte centrale 15’ ed il guscio laterale 15’’’. Si osservi che il modulo di riarmo 10 à ̈ un modulo separato dal modulo interruttore 20, in quanto il corpo contenitore 15 del modulo di riarmo 10 à ̈ indipendente dal corpo contenitore 25 del modulo interruttore 20.
In accordo ad una forma di realizzazione, il corpo contenitore 15 del modulo di riarmo 10 Ã ̈ provvisto di elementi di fissaggio reversibili 19 che consentono di accoppiarlo e/o disaccoppiarlo al/dal corpo contenitore 25 del modulo interruttore 20. In accordo ad una forma di realizzazione i suddetti elementi di fissaggio 19 sono realizzati in accordo agli insegnamenti della domanda di brevetto europeo pubblicata al riferimento EP 2180495.
Il modulo di riarmo 10 comprende una prima pluralità di terminali 17i, 18i collegabili alla rete elettrica di alimentazione, ad esempio tramite i terminali di ingresso 27i, 28i del modulo interruttore 20. Inoltre, il modulo di riarmo 10 comprende una seconda pluralità di terminali 16o,17o,18o, dei quali uno 16o à ̈ collegabile ad un riferimento di terra del circuito di carico ed i restanti due 17o, 18o sono collegabili, ad esempio tramite i terminali di uscita del modulo interruttore 20, al circuito di carico.
Il modulo di riarmo 10 comprende:
- un dispositivo di riarmo 11, 13, 30, 31, 32 comprendente un braccio di riarmo 13 atto a cooperare meccanicamente con la leva di comando 22 del modulo interruttore 20; ed
- un circuito di controllo 50 collegabile (nell’esempio tramite i terminali 17o, 18o) al circuito elettrico di carico per rilevarne uno stato operativo al fine di comandare il dispositivo di riarmo 11, 13, 30, 31, 32.
Il braccio di riarmo 13 à ̈ adatto ad essere operativamente accoppiato alla leva di comando 22 dell’associabile modulo interruttore 20 per essere a questa solidale in rotazione. Ad esempio, il braccio di riarmo 13 à ̈ provvisto di un canale di accoppiamento 47 (figura 14) atto a ricevere almeno parzialmente la leva di comando 22.
Il modulo di riarmo 10 comprende inoltre un coperchio protettivo scorrevole 24, ad esempio del tipo analogo a quello descritto nella sopracitata domanda di brevetto EP 1744428, scorrevolmente accoppiato al corpo contenitore 15 per poter essere traslato manualmente fra due posizioni operative, rispettivamente di sezionamento (figura 4a) e di riarmo (figura 4b). Vantaggiosamente il coperchio protettivo scorrevole 24 sporge lateralmente rispetto al corpo contenitore 15 dal lato dell’associabile modulo interruttore 20, in modo da impedire una azionamento manuale per contatto diretto con braccio di riarmo 13 e/o con leva di comando 22.
In accordo ad una forma di realizzazione, il modulo di riarmo 10 comprende un motore elettrico 30, ad esempio di tipo sincrono reversibile, operativamente collegato al braccio di riarmo 13 tramite organi di accoppiamento meccanico 31, 32, quali ad esempio una pluralità di ruote dentate 31 ed un ingranaggio di spinta 32.
Come visibile nelle figure 6 e 7, il motore elettrico 30 comprende un albero motore 30’ girevole attorno ad un asse di rotazione M-M.
In accordo ad una forma di realizzazione non limitativa, il motore elettrico 30 Ã ̈ un motore alimentato a 12 V e gli organi di accoppiamento meccanico 31,32 consentono di collegare il braccio di riarmo 13 al motore elettrico 30 in modo da garantire un desiderato rapporto di riduzione.
Preferibilmente gli organi di accoppiamento meccanico 31, 32 son tali che il braccio di riarmo 13 può assumere una configurazione di accoppiamento operativo (ad esempio, rappresentata in figura 7), in cui una rotazione del braccio di riarmo 13 à ̈ vincolata ad una movimentazione del motore elettrico 30, ed una configurazione folle (ad esempio nella configurazione di figura 8a), in cui il braccio di riarmo 13 può ruotare liberamente senza essere frenato o bloccato dal motore 30 (ad esempio per consentire al braccio di riarmo 13 di seguire con una opportuna velocità uno scatto dell’associato modulo interruttore 20 e portarsi nella configurazione di figura 3). Per conseguire quanto appena sopra indicato à ̈ ad esempio possibile prevedere che il braccio di riarmo 13 sia accoppiato operativamente al motore 30 tramite un ingranaggio di spinta 32 accoppiato girevolmente con giuoco al braccio di riarmo 13 e rigidamente girevolmente accoppiato al motore 30, ad esempio tramite uno o più ruote dentate 31. Più in particolare nell’esempio rappresentato l’ingranaggio di spinta 32 à ̈ munito di una parte esterna dentata 132, di una parte centrale 38 imperniata attorno allo stesso asse di rotazione R-R del braccio di riarmo 12. Fra la parte centrale 38 e la parte dentata 132 à ̈ prevista una parte cava in modo che la parte centrale 38 possa essere ricevuta in un recesso 45 posto alla base del braccio di riarmo 13. La parte cava dell’ingranaggio 6b presenta due pareti di battuta 232’, 232’’ che, in base all’orientamento relativo fra l’ingranaggio di spinta 32 ed il braccio di riarmo 13, sono tali da interferire in battuta o meno con un elemento di bloccaggio assiale 145 del braccio di riarmo 13. Ad esempio in figura 6c, si ha una situazione di interferenza in battuta per cui il braccio di riarmo 13 non può ruotare liberamente nel verso della freccia IV senza trascinare l’ingranaggio di spinta 32 per farlo ruotare nelle stesso verso. In questa configurazione, la suddetta rotazione del braccio di riarmo 13 à ̈ ostacolata (o quanto meno frenata) dagli organi di accoppiamento meccanico 31, 32 e dal motore 30. Si intuisce dunque come, partendo dalla configurazione di figura 6c, facendo ruotare l’ingranaggio 32 per un angolo limitato (ad esempio corrispondente alla corsa del braccio di riarmo 13) nel verso della freccia IV, non si ha più interferenza in battuta fra la parete 232’’ e l’elemento di bloccaggio assiale 45, per cui il braccio di riarmo 13 à ̈ libero di ruotare per il suddetto angolo limitato nel verso della freccia IV. Così, con riferimento alle figure 7, 8, 8a:
- nella configurazione di figura 7 la parete di battuta 232’’ dell’ingranaggio di spinta 32 interferisce in battuta con l’elemento di bloccaggio assiale 45, pertanto facendo ruotare in verso orario attraverso il motore 30 l’ingranaggio 32 à ̈ possibile portare il braccio di riarmo 13 nella configurazione di figura 8;
- nella configurazione di figura 8 la parete di battuta 232’’ interferisce ancora in battuta con l’elemento di bloccaggio assiale 145, per cui il braccio di riarmo 13 non potrebbe liberamente ruotare in senso antiorario ad esempio per seguire il movimento di abbassamento della leva di comando 22 del modulo interruttore 2o dovuto ad uno scatto;
- a partire dalla configurazione di figura 8 à ̈ possibile attraverso il motore 30 far ruotare in verso antiorario l’ingranaggio di spinta 32 di una quantità corrispondente alla corsa angolare del braccio di riarmo 13 in modo da ottenere la configurazione di figura 8a in cui il braccio di riarmo 13 à ̈ libero di seguire senza ostacoli uno scatto dell’associato modulo interruttore 20.
Con riferimento alla figura 9, il circuito di controllo 50 comprende un blocco elettronico di verifica 51 collegabile al circuito di carico e tale da rilevare una condizione di guasto o una condizione di normalità del circuito di carico stesso, attivando nel secondo caso un circuito di pilotaggio 53 atto a comandare il motore elettrico 30.
In accordo ad una forma di realizzazione, il circuito di controllo 50 comprende una scheda elettronica a circuito stampato alloggiata nel contenitore 15 ed alimentata da un regolatore di tensione 35 atto a fornire in uscita una tensione continua, ad esempio pari a 12 Volts, a partire da una tensione alternata fornita dalla rete di alimentazione.
Il blocco di verifica 51 à ̈ preferibilmente integrato nella scheda a circuito stampato à ̈ ad esempio realizzabile con tecnologie note nel settore. Il blocco di verifica 51 à ̈ collegato al circuito di carico ed à ̈ in grado di effettuare misure di parametri elettrici del circuito di carico. Inoltre, il blocco di verifica 51 à ̈ in grado di rilevare se il modulo di riarmo 20 à ̈ nello stato di apertura.
Il blocco di verifica 51, quando rileva che il modulo interruttore 20 à ̈ nello stato di apertura, à ̈ tale da avviare una o più misure sul carico per valutare se esso à ̈ in una effettiva condizione di guasto o se la causa dell’apertura del modulo interruttore 20 à ̈ solo temporanea (per esempio, dovuta ad uno scatto intempestivo del modulo interruttore 20). Circa il tipo di misure che possono essere effettuate dal blocco di verifica 51 si faccia riferimento a quanto già descritto nella succitata domanda di brevetto europeo EP 1744428.
In accordo ad una forma di realizzazione, il modulo di riarmo 10 comprende una leva di rilevamento / trascinamento 34’,34’’ girevolmente incernierata al corpo contenitore 15 ed accoppiabile al modulo di riarmo 20 tramite una spina di interfaccia 92 che, grazie alla previsione di una apertura asolata 102, attraversa la parete laterale 101 del corpo contenitore 15 per interfacciarsi con il meccanismo di sgancio del modulo interruttore 20. con riferimento alla figura 6d, nel particolare esempio rappresentato tale leva 34’, 34’’ comprende due parti 34’, 34’’ ospitate rispettivamente nel vano V1 e nel vano V2, che sono solidali in rotazione fra loro ad esempio essendo incernierate ad una stessa pozione di estremità al corpo contenitore 15 tramite un rispettivo perno 73, 73’ ed essendo rese solidali fra loro dalla stessa spina di interfaccia 92 che ad esempio attraversa due aperture di impegno 72’ e 72’’ rispettivamente previste nella parte 34’ e nella parte 34’’.
La leva di rilevamento/trascinamento 34’,34’’, oltre a consentire al blocco di verifica 51 di rilevare una condizione di avvenuto scatto del modulo interruttore 20, consente, come sarà spiegato meglio in seguito, anche al modulo di riarmo 10 di imporre uno scatto al modulo interruttore 20. Per effettuare la funzione di rilevamento, la leva di rilevamento/trascinamento 34’, 34’’ può ad esempio essere munita di una sede 36 di alloggiamento della parte mobile, quale ad esempio un piccolo magnete permanente, di un sensore ad effetto Hall. Si osservi che prevedendo vantaggiosamente la parte mobile di un sensore ad effetto Hall accoppiata alla leva di rilevamento/trascinamento 34’, 34’’ à ̈ possibile per il blocco di verifica 51 discriminare se l’apertura del modulo interruttore 20 à ̈ avvenuta a seguito di un intervento manuale o a seguito di uno scatto automatico del modulo interruttore 20.
Il circuito di controllo 50 comprende inoltre un circuito di pilotaggio 52 di un attuatore di sezionamento 40. Tale attuatore di sezionamento 40 Ã ̈ ad esempio un trasduttore elettromagnetico lineare a solenoide 40 direttamente alimentabile, tramite un interruttore di potenza 41 comandato dal circuito di pilotaggio 52, dalla tensione alternata della rete di alimentazione.
Il modulo di riarmo 10 comprende inoltre elementi di sezionamento c1, c2, c3 azionabili per collegare / scollegare il circuito di controllo 50 al / dal circuito di carico. In accordo ad una forma di realizzazione, ciascuno dei suddetti elementi di sezionamento c1,c2,c3 include contatti elettrici fissi 60 e contatti elettrici mobili 62 previsti per collegare o scollegare fra loro il circuito di controllo 50 a/dal circuito di carico. In accordo ad una forma di realizzazione vantaggiosa e non limitativa, i suddetti elementi di sezionamento c1,c2,c3 comprendono inoltre contatti elettrici c1 atti ad interrompere una linea di alimentazione L_m prevista fra il circuito di controllo 50 ed il motore elettrico di riarmo 30.
Il modulo di riarmo 10 comprende inoltre una maniglia di comando 11, 12 girevole attorno ad un asse di rotazione (asse R-R in figura 5) ed azionabile per ruotare manualmente il braccio di riarmo 13. Come si potrà apprezzare dall’osservazione congiunta delle figure 5 e 7, nel particolare esempio rappresentato, l’asse di rotazione R-R della maniglia di comando 11,12 à ̈ perpendicolare all’asse di rotazione M-M del motore elettrico 30.
La maniglia di comando 11, 12 comprende una prima 11 ed una seconda 12 porzione di maniglia fra loro girevoli attorno all’asse di rotazione R-R e fra loro articolate a compasso.
La prima porzione di maniglia 11 à ̈ operativamente accoppiata agli elementi di sezionamento c1, c2, c3 ed à ̈ girevole attorno all’asse di rotazione R-R fra due distinte posizioni angolari ciascuna corrispondente ad un rispettivo stato di apertura/chiusura degli elementi di sezionamento c1,c2,c3. Nell’esempio rappresentato in figura, quando la prima porzione di maniglia 11 à ̈ orientata verso l’alto (figure 2,3,11,12), gli elementi di sezionamento c2,c2,c3 sono nello stato di chiusura, per cui il circuito di controllo 50 à ̈ collegato al circuito di carico e la linea di alimentazione L_m del motore elettrico 30 non à ̈ interrotta. Al contrario, quando la prima porzione di maniglia 11 à ̈ orientata verso il basso (figure 1, 4, 10) gli elementi di sezionamento c1,c2,c3 sono nello stato di apertura, per cui il circuito di controllo 50 à ̈ scollegato dal circuito di carico e la linea di alimentazione L_m del motore à ̈ interrotta. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, una molla a torsione 21 à ̈ operativamente interposta fra la prima porzione di maniglia 11 ed il corpo di contenimento 15 del modulo di riarmo 10 ed à ̈ adatta, in assenza di vincoli esterni, a portare la prima porzione di maniglia 11 nella posizione angolare corrispondente allo stato di apertura degli elementi di sezionamento c1,c2,c3 (figura 10).
Come chiaramente visibile nelle figure 5 e 6a, la seconda porzione di maniglia 12 à ̈ solidale in rotazione con il braccio di riarmo 13, per ruotare attorno all’asse di rotazione R-R. Ad esempio, la seconda porzione di maniglia 12 ed il braccio di riarmo 13 sono realizzati in due pezzi distinti, ad esempio in plastica isolante, che sono operativamente accoppiati fra loro per innesto di una appendice scanalata 33 di uno di detti pezzi (nell’esempio del pezzo 13) in una sede di ritegno controsagomata prevista nell’altro di detti pezzi (nell’esempio nel pezzo 12, ma non visibile nelle figure).
Come visibile nelle figure 1-4, la maniglia di comando 11, 12 à ̈ tale da poter assumere una prima configurazione operativa (figure 1, 2 e 4a), o configurazione di allineamento, in cui le porzioni di maniglia 11, 12 sono sostanzialmente allineate fra loro ed una in battuta contro l’altra ed una seconda configurazione operativa, o configurazione di divaricazione, in cui tali porzioni di maniglia 11, 12 sono angolarmente spaziate fra loro (figura 3).
In accordo ad una forma di realizzazione, la prima 11 e la seconda 12 porzione di maniglia comprendono rispettivamente una prima f1 ed una seconda f2 faccia che sono fra loro parallele ed affacciate nella configurazione operativa di allineamento della maniglia 11, 12. In accordo ad una forma di realizzazione vantaggiosa, la maniglia di comando 11, 12 reca una indicazione grafica/testuale 14 che à ̈ esclusivamente visibile quando la maniglia di comando 11, 12 à ̈ nella configurazione operativa di divaricazione (figura 3) e che à ̈ indicativa di una situazione di possibile pericolo (ad esempio, di un imminente riarmo del modulo interruttore 20). Ad esempio, tale indicazione grafica à ̈ una scritta o un disegno realizzato o applicato su almeno una delle suddette prima f1 o seconda f2 faccia, o fra dette facce f1, f2, o in genere su un qualsiasi punto della prima 11 e/o della seconda 12 porzione di maniglia che sia visibile esclusivamente quando la maniglia di comando 11, 12 à ̈ nella configurazione operativa di divaricazione.
In accordo ad una forma di realizzazione, le porzioni di maniglia 11, 12 comprendono rispettivamente: - un primo 11’ ed un secondo braccio 12’;
- una prima 11’’ ed una seconda 12’’ porzione di estremità distali dall’asse di rotazione R-R collegate rispettivamente al primo 11’ ed al secondo 12’ braccio, le porzioni di estremità distali 11’’, 12’’ essendo sagomate in modo da formare, nella configurazione operativa di allineamento (figure 1, 2 4), una unica estremità di presa ergonomica della maniglia di comando 11,12. Preferibilmente, tale estremità di presa à ̈ sagomata come una barretta orientata parallelamente all’asse di rotazione R-R.
In accordo ad una ulteriore forma di realizzazione, la seconda porzione di maniglia 12 comprende un corpo di base girevole 42 di sagoma sostanzialmente cilindrica incernierato attorno all’asse di rotazione R-R, e la prima porzione di maniglia 11 comprende un corpo di base girevole 41 all’interno del quale à ̈ almeno parzialmente innestato il corpo girevole 42 della seconda porzione di maniglia 12. Nel particolare esempio rappresentato, il braccio 11’,12’ di ciascuna porzione di maniglia 11, 12 aggetta radialmente dal rispettivo corpo di base girevole 41, 42.
In accordo a duna forma di realizzazione, la prima porzione di maniglia comprende un elemento di trascinamento 91, quale ad esempio una appendice sporgente 91 (visibile in figura 5) atto a cooperare con il coperchio protettivo scorrevole 24 in modo tale che quando questo viene spostato manualmente dalla posizione di riarmo alla posizione di sezionamento la prima porzione di maniglia 11, a partire dalla posizione angolare (figure 2,3) corrispondente allo stato di chiusura degli elementi di sezionamento c1, c2, c3 si porti, trascinando eventualmente anche la seconda porzione di maniglia 12, nella posizione angolare (figura 4a) corrispondente allo stato di sezionamento, o apertura, degli elementi di sezionamento c1, c2, c3.
Con riferimento alle figure 5 e 16, in accordo ad una forma di realizzazione, il coperchio protettivo scorrevole 24 comprende un elemento di bloccaggio di sicurezza 23 (quale ad esempio una appendice sporgente 23) atto a cooperare con un elemento di bloccaggio di sicurezza coniugato 43 del braccio di riarmo 13 (quale ad esempio una sede di ritegno 43), adatto ad impedire una rotazione del braccio di riarmo 13 quando il coperchio protettivo scorrevole 24 Ã ̈ nella posizione di sezionamento (figure 4a e 16).
Con riferimento alla figure 10-13, il modulo di riarmo 10 comprende un cinematismo di accoppiamento fra la prima porzione maniglia 11 e gli elementi di sezionamento c1, c2, c3. Preferibilmente tale cinematismo di accoppiamento à ̈ un cinematismo a superamento di punto morto atto a garantire due posizioni stabili della prima porzione di maniglia 11.
Con riferimento al particolare esempio descritto, gli elementi di sezionamento c1, c2, c2 comprendono coppie di contatti fissi 60 e contatti mobili 62 atti a stabilire/interrompere connessioni elettriche fra una associata coppia di contatti fissi 60. I contatti fissi 60 sono ad esempio delle spine mentre i contatti mobili 62 sono lamine elastiche, ciascuna delle quali à ̈ adatta a stabilire una connessione elettrica fra una associata coppia di spine 60.
Il cinematismo di accoppiamento comprende uno spintore 65 a cui sono stabilmente fissati i contatti fissi 62. Lo spintore 40 à ̈ scorrevolmente alloggiato nel corpo di contenimento 15 ed à ̈ adatto a scorrere fra due posizioni operative, rispettivamente di connessione (figure 11 e 12) e di sezionamento (figura 10). In una forma di realizzazione preferita, il cinematismo di accoppiamento comprende una molla 56, ad esempio elicoidale ed a compressione, atta a spingere lo spintore 65 nella posizione operativa di sezionamento, in modo che gli elementi sezionamento c1, c2, c3 possano definirsi del tipo a contatto normalmente aperto.
In accordo ad una forma di realizzazione, lo spintore 65 à ̈ tale da cooperare con la leva di rilevamento/trascinamento 34’, 34’’, ad esempio tramite una appendice di contatto 67 prevista nello spintore 65, in modo che nel passaggio dalla posizione operativa di connessione alla posizione operativa di sezionamento lo spintore 65 provochi una rotazione della leva di rilevamento/trascinamento 34’, 34’’ che sia tale, attraverso la spina di interfaccia 92, da determinare uno scatto del modulo interruttore 20.
Nel caso in esempio, il cinematismo di accoppiamento comprende inoltre una leva di trasmissione 67, nell’esempio di tipo a gomito, avente una porzione di estremità collegata allo spintore 65, in particolare a questo incernierata, ed una opposta porzione di estremità collegata per mezzo di un traversino 68, ad esempio metallico, al corpo di base 41 della prima maniglia 11. Il traversino 68 ha una prima porzione di estremità girevolmente incernierata al corpo di base 41 della prima maniglia 11, ad esempio inserita in una apposita sede di ritegno 41’ (figura 5) prevista nel corpo di base 41, ed una seconda porzione di estremità opposta adatta a cooperare con leva di trasmissione 67. In particolare, la seconda porzione di estremità à ̈ adatta ad assumere una condizione di aggancio, nella quale questa à ̈ girevolmente incernierata alla leva di trasmissione 67, ed una condizione di sgancio, nella quale questa à ̈ libera di scorrere rispetto alla leva di trasmissione 67, ad esempio traslando in una fessura asolata 69 prevista in quest’ultima.
La leva di trasmissione 67 à ̈ girevole attorno ad un asse di rotazione parallelo all’asse di rotazione R-R, essendo ad esempio girevolmente incernierata al corpo contenitore 15.
Il cinematismo di accoppiamento comprende inoltre una leva di intervento 70 ed una leva di sgancio 71, la leva di intervento 70 essendo operativamente interposta fra l’attuatore di sezionamento 40 e la leva di sgancio 71. La leva di sgancio 71 à ̈ girevolmente accoppiata alla leva di trasmissione 67 e la leva di intervento 70 à ̈ girevolmente accoppiata al corpo contenitore 15. Come chiaramente visibile nelle figure, la leva di intervento 70 à ̈ tale da cooperare con la leva di sgancio 71 in modo tale da influenzare la condizione operativa (aggancio/ sgancio) della seconda estremità 68’’ del traversino 68. In particolare, nel caso in esempio, l’attuatore di sezionamento 40 comprende un pistone 49 movimentabile linearmente fra una posizione avanzata (figura 13) ed una posizione retratta (figure 10-12). Tale movimentazione può avvenire automaticamente a seguito di un comando impartito dal circuito di controllo 50, ed in questo caso può ad esempio provenire dal blocco di verifica (nel caso in questo ad esempio rilevi una situazione di guasto permanente nel circuito di carico), o può derivare da un comando a distanza inviato da un operatore remoto.
Nel passaggio dalla posizione retratta alla posizione avanzata (figura 13) il pistone 49 à ̈ tale da determinare una rotazione della leva di intervento 70 che a sua volta à ̈ tale da determinare una rotazione della leva di sgancio 71 a seguito della quale la seconda estremità 68’’ del traversino 68 à ̈ libera di scorrere nella guida asolata 69. Questo determina, a causa della spinta della molla 66, una traslazione dello spintore 65 - e dunque un sezionamento dei contatti 60, 62 - ed una simultanea rotazione della leva di trasmissione 67, per effetto della molla 66. Sempre simultaneamente, la prima porzione di maniglia 11 sotto l’effetto della molla a torsione 21 (figura 10) ruota verso il basso trascinando eventualmente anche la seconda porzione di maniglia 12 e il modulo di riarmo 10 torna nella configurazione di figura 1. Nella traslazione dello spintore 65 l’appendice di contatto 67 prevista nello spintore 65 à ̈ tale da determinare una rotazione della leva di rilevamento/trascinamento 34 che a sua volta à ̈ tale, attraverso la spina di interfaccia 92, da determinare uno scatto del modulo interruttore 20 attraverso il meccanismo di sgancio ed aggancio in esso compreso.
Con riferimento alle annesse figure sarà ora brevemente illustrato il funzionamento del gruppo elettrico di figura 1, ad esempio nell’ipotesi che questo sia collegato ad un circuito elettrico di carico costituito da una rete elettrica, ad esempio di una abitazione civile, e nell’ipotesi che il dispositivo di protezione 20 sia un interruttore 20 del tipo noto con il nome di “miniature circuit breaker†.
In una prima configurazione operativa, ad esempio di partenza, il gruppo elettrico 1 à ̈ nella configurazione operativa di figura 1 in cui il modulo interruttore 20 à ̈ aperto ed il modulo di riarmo 10 à ̈ in uno stato di sezionamento (figura 10). In tale stato il circuito di controllo 50 à ̈ scollegato dal circuito di carico ed il blocco di verifica 51, anche se alimentato, non può verificare lo stato del circuito di carico e dunque non può impartire al motore 30 un comando di riarmo del modulo interruttore 20. Peraltro, nell’esempio descritto come ulteriore sicurezza à ̈ stato previsto anche un sezionamento (elementi di sezionamento c1) della linea di alimentazione L_M del motore elettrico 30.
A partire dalla configurazione operativa di figura 1, un operatore che desideri alimentare il circuito di carico può portare manualmente il modulo di riarmo 10 nella configurazione operativa di figura 2 (e dunque di figura 11), il che implica un riarmo manuale del modulo interruttore 20. A partire da questa configurazione operativa, ad esempio a seguito di uno scatto del modulo interruttore 20, il dispositivo di riarmo 20 assume la configurazione operativa di figura 3 (e dunque di figura 12). In questa configurazione operativa, il blocco di verifica 51 può effettuare delle misure sul carico. Si osservi che à ̈ possibile prevedere che in questa configurazione sia visibile ad un utente una indicazione di pericolo 14, che lo avverta del fatto che il carico non à ̈ alimentato ma non à ̈ sezionato per cui potrebbe essere prossimo un riarmo. In questa configurazione, l’utente à ̈ consapevole di un possibile prossimo riarmo e dunque dovrebbe astenersi dall’eseguire operazioni di manutenzione sul circuito di carico.
A partire dalla configurazione di figura 3, nell’ipotesi che il blocco di verifica 51 non rilevi (eventualmente anche dopo un certo numero di tentativi) una situazione di guasto, il circuito di controllo 40 può comandare il motore elettrico 30 in modo da riportare il gruppo elettrico 1 nella configurazione operativa di figura 2. Nell’ipotesi invece in cui il blocco di verifica 51 rilevi una situazione di guasto permanente, il circuito di controllo 50 può comandare l’attuatore di sezionamento 40 in modo da riportare il gruppo elettrico 1 nella configurazione di figura 1.
A partire da una qualsiasi delle configurazioni operative sopra descritte, un azionamento manuale del coperchio protettivo scorrevole 24 che ne determini una traslazione verso il basso à ̈ tale da portare il modulo di riarmo 10 nella configurazione operativa rappresentata nelle figure 4a e 16. E’ anche possibile prevedere nel modulo di riarmo 10 un sistema di bloccaggio di sicurezza del coperchio 24 in questa posizione, ad esempio tramite un sigillo o un lucchetto, per impedire intempestivi riarmi da parte di terzi.
In base a quanto sopra descritto, à ̈ possibile dunque comprendere come un apparato di riarmo del tipo sopra descritto sia tale da raggiungere gli scopi prefissi. Si osservi infatti che grazie alla maniglia di comando 11, 12 l’apparato riarmo à ̈ in grado di offrire al contempo semplicità ed intuitività di utilizzo e sicurezza.
Fermo restando il principio dell’invenzione, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto à ̈ stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.
Claims (10)
- RIVENDICAZIONI 1. Apparato elettrico di riarmo (10) associabile ad un dispositivo di protezione (20) munito di una leva di comando (22) azionabile per scollegare collegare/scollegare elettricamente un circuito elettrico di carico a/da una rete elettrica di alimentazione, l’apparato elettrico di riarmo (10) comprendendo: - un dispositivo di riarmo (13, 30, 31, 32), collegabile alla rete di alimentazione, comprendente un braccio di riarmo (13) girevole atto a cooperare meccanicamente con leva di comando (22); - un circuito di controllo (50) collegabile al circuito elettrico di carico per rilevarne uno stato operativo al fine di comandare detto dispositivo di riarmo (13, 30, 31, 32); - elementi di sezionamento (c1,c2,c3) azionabili per assumere uno primo o un secondo stato operativo, rispettivamente per collegare/scollegare il circuito di controllo (50) al/dal circuito di carico; - una maniglia di comando (11,12) girevole attorno ad un asse di rotazione (R-R), azionabile per ruotare manualmente il braccio di riarmo (13); caratterizzato dal fatto che la maniglia di comando (11,12) comprende una prima (11) ed una seconda (12) porzione di maniglia fra loro girevoli attorno a detto asse (R-R) ed articolate a compasso, la prima porzione (11) essendo operativamente accoppiata agli elementi di sezionamento (c1,c2,c3) e girevole fra due distinte posizioni angolari ciascuna corrispondente ad un rispettivo stato operativo degli elementi di sezionamento (c1,c2,c3).
- 2. Apparato elettrico di riarmo (10) secondo la rivendicazione 1, in cui la seconda porzione di maniglia (12) Ã ̈ solidale in rotazione con il braccio di comando (13).
- 3. Apparato elettrico di riarmo (10) secondo la rivendicazione 1, in cui la maniglia di comando (11,12) Ã ̈ tale da poter assumere una configurazione operativa di allineamento in cui la prima e la seconda porzione di maniglia (11,12) sono sostanzialmente allineate ed affacciate fra loro ed una configurazione operativa di divaricazione in cui tali porzioni di maniglia (11,12) sono angolarmente spaziate fra loro.
- 4. Apparato elettrico di riarmo (10) secondo la rivendicazione 3, in cui la maniglia di comando (11, 12) reca una indicazione grafica/testuale (14) che à ̈ esclusivamente visibile quando la maniglia di comando (11, 12) à ̈ nella configurazione operativa di divaricazione e che à ̈ indicativa di una situazione di possibile pericolo.
- 5. Apparato elettrico di riarmo (10) secondo le rivendicazioni 3 o 4, in cui le porzioni di maniglia comprendono rispettivamente una prima (11’’) ed una seconda (12’’) porzione di estremità distali da detto asse di rotazione (R-R), tali porzioni di estremità distali (1’’,12’’) essendo sagomate in modo da formare, nella configurazione operativa di allineamento, una unica estremità di presa ergonomica della maniglia di comando (11,12).
- 6. Apparato elettrico di riarmo (10) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la seconda porzione di maniglia (12) comprende un corpo di base girevole (42) incernierato per ruotare attorno a detto asse di rotazione (R-R), ed in cui la prima porzione di maniglia (11) Ã ̈ girevolmente incernierata attorno a detto corpo di base girevole (42).
- 7. Apparato elettrico di riarmo (10) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente inoltre un cinematismo di accoppiamento di detta prima porzione di maniglia (11) a detti elementi di sezionamento (c1,c2,c3), detto cinematismo essendo del tipo a superamento di punto morto.
- 8. Apparato elettrico di riarmo (10) secondo la rivendicazione 7, in cui detto cinematismo di accoppiamento comprende uno spintore atto a traslare fra due posizioni operative per influenzare lo stato operativo di detti elementi di sezionamento.
- 9. Apparato elettrico secondo le rivendicazioni 7 o 8, comprendente inoltre una molla (56) atta a spingere lo spintore (65) in una posizione operativa in cui detti elementi sezionamento (c1,c2,c3) assumono detto secondo stato operativo.
- 10. Gruppo elettrico (10,20) comprendente un dispositivo elettrico di protezione (20) atto a collegare/scollegare un circuito di carico a/da una rete di alimentazione, caratterizzato dal fatto di comprendere un apparato elettrico di riarmo (10) in accordo ad una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni.
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