ITTO930678A1 - Dispositivo sensibile all'accelerazione. - Google Patents

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ITTO930678A1
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inertial sphere
casing
contact
sphere
acceleration
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Harunori Kato
Katsuhiro Kimura
Hideki Koseki
Yasukazu Mizutani
Shigekazu Shibata
Mitsuhiro Urano
Masayuki Watanabe
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Ubukata Ind Co Ltd
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Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo-. "Dispositivo sensibile all?accelerazione? .
1. Campo dell'Invenzione
La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo sensibile all'accelerazione montato su una valvola di intercettazione automatica avente un microcalcolatore integrato ed impiegata in apparecchiature a gas di citt? e apparecchiature commerciali a gas propano o montata su dispositivi di controllo di riscaldatori domestici ad olio, apparecchiature di combustione di gas ed apparecchiature elettriche, per rilevare un'oscillazione, come un terremoto, fornendo cosi un segnale di rilevazione alla valvola di intercettazione automatica o ai dispositivi di controllo.
2. Descrizione della tecnica anteriore
La tecnica anteriore ha proposto diversi tipi di dispositivi sismosensibili. La domanda di brevetto giapponese a disposizione del pubblico (Kokai) N.
63-29286 (1988), che sar? indicata come "primo riferimento?, descrive un dispositivo sismosensibile in cui una valvola sismosensibile aziona un primo contatto in risposta ad un terremoto di un?intensit? sismica predeterminata o superiore facendo in modo che esso si impegni con un secondo contatto. La sfera sismosensibile ? destinata a mantenere automaticamente la sua condizione orizzontale in un involucro. La domanda di brevetto giapponese a disposizione del pubblico (Kokai) N.
2-186224 (1990), che sar? indicata come "secondo riferimento", descrive un dispositivo sismosensibile in cui una sfera sismosensibile rotola in un alloggiamento in modo che un contatto mobile sospeso sopra la sfera si impegni con, e si separi da un contatto fisso disposto nell'involucro interno. L'alloggiamento ? sospeso in un involucro esterno con un liquido che lo riempie. La domanda di brevetto giapponese a disposizione del pubblico (Kokai) N. 64-79624 (1989), che sar? indicata come "terzo riferimento?, descrive un dispositivo sismosensibile in cui un globulo di mercurio ? racchiuso in un alloggiamento metallico.
I dispositivi sismosensibili sono stati montati recentemente su valvole di intercettazione automatiche aventi un microcalcolatore integrato ed impiegate in apparecchiature a gas di citt? e apparecchiature commerciali a gas propano. Un'oscillazione dovuta ad un terremoto o simile ? rilevata dal dispositivo sismosensibile, che genera cos? un segnale di rilevazione. Il segnale ? fornito alla valvola di intercettazione automatica in modo da prendere le contromisure necessarie. In queste valvole, l?oscillazione dovuta al terremoto deve essere distinta da un'oscillazione prodotta da collisione di un oggetto volante con la valvola ed un rumore artificiale prodotto dal passaggio di un autocarro o simile, lavori di ingegneria civile e simili. Per questo scopo, il dispositivo sismosensibile deve avere caratteristiche operative predeterminate in una banda di frequenza dell?oscillazione dovuta al terremoto e caratteristiche operative differenti nell?altra banda di frequenza. Il primo riferimento precedentemente menzionato non dice nulla circa questo requisito. Pi? in particolare, nel dispositivo sismosensibile descritto, il contatto mobile ? mantenuto tra il contatto fisso e la sfera che funge soltanto da sorgente di moto del contatto mobile quando il contatto mobile ? portato in impegno con il contatto fisso. Tuttavia, in realt? avviene la collisione sostanziale della sfera con il contatto fisso, poich? entrambi gli organi sono corpi rigidi, e una repulsione risultante fa in modo che la sfera ed il contatto mobile si allontanino istantaneamente dal contatto fisso. Questa costruzione non pu? assicurare un periodo di tempo di contatto lungo come desiderato e di conseguenza una durata di un segnale "on" non pu? essere resa lunga quando il dispositivo sismosensibile funge da interruttore. Cos? l?oscillazione dovuta al terremoto non pu? essere distinta da quella dovuta al rumore artificiale o rumore elettrico quando il dispositivo descritto in questo riferimento ? impiegato per rilevare l'oscillazione dovuta al terremoto.
Il contatto mobile ? sospeso con un punto di supporto leggermente pi? alto del baricentro del dispositivo sismosensibile descritto nel secondo riferimento precedentemente menzionato, il che aumenta il numero di parti e complica la costruzione del dispositivo sismosensibile, Di conseguenza il dispositivo sismosensibile ha difficolt? di montaggio e di miniaturizzazione. Inoltre questo dispositivo sismosensibile non pu? fornire un lungo periodo di tempo di contatto come nel dispositivo del primo riferimento. Il secondo riferimento descrive che la repulsione dovuta alla collisione del contatto mobile con il contatto fisso ? assorbita da organi elastici impedendo co3? che il contatto sia istantaneo. Tuttavia ci? aumenta ulteriormente il numero di parti e complica la costruzione. Bench? questo riferimento descriva anche che la sfera sismosensibile pu? essere resa piccola poich? il contatto mobile si muove con la sfera, un attrito tra la sfera ed il contatto mobile impedisce la miniaturizzazione della sfera. Inoltre l?alloggiamento che racchiude la sfera ? realizzato in un materiale isolante. Quando il materiale isolante ? una resina sintetica, ? probabile si producano contaminanti organici che provocano un?interruzione della conduzione elettrica tra i contatti. Il costo di produzione del dispositivo sismosensibile ? aumentato quando il materiale isolante ? un vetro o ceramica. Inoltre il rotolamento della sfera o la sua collisione con il contatto mobile deforma in particolare parti sporgenti o d'angolo dell'alloggiamento quando l'alloggiamento ? realizzato nella resina sintetica. Di conseguenza le caratteristiche operative iniziali non possono essere ottenute dopo un certo periodo di servizio.
Il dispositivo sismosensibile che impiega mercurio come descritto nel terzo riferimento ? un interruttore ad alte prestazioni avente caratteristiche che corrispondono al controllo per mezzo di un microcalcolatore e che fornisce prestazioni stabili per un lungo periodo di tempo. Tuttavia un dispositivo sismosensibile in cui non si faccia uso di mercurio ? stato recentemente desiderato dal punto di vista della protezione ambientale.
Alla luce della discussione precedente, si desidera un dispositivo sismosensibile di piccole dimensioni, rigido, vantaggioso come rapporto costo/ prestazioni, adatto per la produzione in serie. Il mercurio non dovrebbe essere impiegato nel dispositivo sismosensibile ma tuttavia esso dovrebbe avere le stesse caratteristiche operative del dispositivo si3mosensibile che impiega mercurio. Sotto questo aspetto, tuttavia, la costruzione del dispositivo sismosensibile che impiega il globulo di mercurio non pu? essere automaticamente applicata al dispositivo sismosensibile in cui si utilizza la sfera conduttiva solida, poich? il globulo di mercurio ? liquido.
SOMMARIO DELL?INVENZIONE
Perci? uno scopo primario della presente invenzione consiste nel realizzare un dispositivo sensibile all?accelerazione in cui un contatto elettrico stabile tra parti che compongono una coppia di contatti possa essere assicurato e sia possibile ottenere in modo stabile un periodo di tempo di contatto desiderato.
Un altro scopo dell'invenzione consiste nel realizzare un dispositivo sensibile all'accelerazione in cui 1'oscillazione dovuta al terremoto possa essere chiaramente distinta da quella dovuta ad altro rumore.
Inoltre un altro scopo dell'invenzione consiste nel realizzare un dispositivo sensibile all?accelerazione che sia rigido, di costruzione semplice e di dimensioni limitate.
Per raggiungere questi scopi, l'invenzione prevede un dispositivo sensibile all'accelerazione che include un elemento sismosensibile . L'elemento sismosensibile comprende un involucro formato da un materiale elettricamente conduttivo ed avente un fondo ed un'estremit? aperta, in cui l?involucro ha una faccia inclinata formata sul suo fondo che si innalza dolcemente concentricamente verso l?esterno sostanzialmente dal centro del suo fondo. Una testata ? fissata all?involucro in modo da chiudere la sua estremit? aperta ed ha un'apertura passante in cui ? fissata una spina terminale elettricamente conduttiva in una relazione di isolamento con la testata. Un organo di contatto realizzato in un materiale elettricamente conduttivo ? fissato ad un?estremit? della spina terminale disposta all'interno dell?involucro. L?organo di contatto ha una molteplicit? di parti a linguetta comprendenti rispettive parti di contatto disposte concentricamente con la spina terminale, in cui le parti a linguetta hanno un?elasticit? predeterminata. Una sfera inerziale ? racchiusa nell'involucro in modo da essere disposta sostanzialmente al centro dell'involucro in un suo assetto normale in una condizione stazionaria. La sfera inerziale si muove quando ? soggetta ad oscillazione , in modo che la sfera inerziale rotoli sulle parti a linguetta dell'organo di contatto tranne le estremit? distali delle parti a linguetta in modo che la sfera inerziale realizzi una conduzione elettrica tra l?organo di contatto e l'involucro e in modo che le parti a linguetta siano elasticamente deformate, ricevendo cos? una forza che ne provoca la spinta contro il fondo dell?involucro.
In accordo con l'elemento sismosensibile precedentemente descritto, la sfera inerziale si muove quando ? soggetta all?oscillazione. La sfera inerziale scorre sulle parti a linguetta dell'organo di contatto, deformandole elasticamente, ricevendo cos? la forza che la spinge contro il fondo dell'involucro. Questa costruzione stabilizza il contatto della sfera inerziale con l'organo di contatto ed il fondo dell?involucro. Di conseguenza l'oscillazione dovuta al terremoto pu? essere distinta da quella dovuta all'altro rumore poich? l'operazione di contatto elettrico pu? essere stabilizzata e ? possibile assicurare una durata di contatto desiderata.
Preferibilmente una forza di rimbalzo basata su una forza risultante (F2+F3) di una forza composita {F2) di una forza di attrito (Fi) tra la sfera inerziale e le parti a linguetta in un campo di movimento della sfera inerziale, la quale forza composita (F2) agisce in una direzione parallela al fondo dell?involucro, ed una forza di attrito (F3) tra la sfera inerziale ed il fondo dell?involucro, ? determinata in modo da essere minore di una forza risultante (F4+F5) di una forza composita (F4) di una forza di repulsione applicata alla sfera inerziale dalle parti a linguetta dell?organo di contatto, la quale forza composita (F4) agisce in una direzione parallela al fondo dell'involucro.
L?invenzione prevede anche un dispositivo sensibile all?accelerazione, adatto per un interruttore ad inclinazione, comprendente un involucro realizzato in un materiale elettricamente conduttivo ed avente un fondo ed un?estremit? aperta, in cui l?involucro ha nel fondo una rientranza neutra centrale ed una faccia di rotolamento intorno alla rientranza in modo che il fondo abbia la forma di una mensola, una testata fissata all'involucro in modo da chiuderne l?estremit? aperta ed avente un?apertura passante in cui una spina terminale elettricamente conduttiva ? fissata in una relazione di isolamento con la testata, un organo di contatto formato in un materiale elettricamente conduttivo e fissato ad un'estremit? della spina terminale disposta all?interno dell?involucro, in cui l?organo di contatto ha una parte di contatto disposta concentricamente con la spina terminale, ed una sfera inerziale racchiusa nell'involucro in modo da essere disposta in corrispondenza della rientranza del fondo dell?involucro in un suo assetto normale in una condizione stazionaria per gravit? in modo che la sfera inerziale non possa essere portata in contatto con l?organo di contatto. La faccia di rotolamento del fondo dell'involucro ? realizzata in modo che essa si innalzi concentricamente verso l?esterno dal centro del suo fondo ed in modo che il suo gradiente diminuisca. La sfera inerziale non pu? rotolare sulla faccia di rotolamento del fondo dell'involucro a causa della sua rientranza neutra fino a quando l'involucro non ? inclinato di un angolo predeterminato, impedendo cos? che entri in contatto con l'organo di contatto. La sfera inerziale pu? allontanarsi dalla rientranza neutra rotolando cos? sulla faccia di rotolamento quando l?involucro ? inclinato pi? dell?angolo predeterminato, in modo che la sfera inerziale sia portata in contatto con l'organo di contatto, collegando cos? elettricamente l'organo di contatto all'involucro .
Altri scopi della presente invenzione risulteranno ovvi dalla comprensione delle forme di attuazione illustrative che saranno descritte con riferimento ai disegni annessi. Diversi vantaggi non citati nella presente risulteranno evidenti per i tecnici del ramo nell'attuazione dell?invenzione.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Diverse forme di attuazione della presente invenzione saranno descritte con riferimento ai disegni annessi, nei quali:
la figura 1 rappresenta una vista in sezione longitudinale di un elemento sismosensibile di una prima forma di attuazione in accordo con l?invenzione;
la figura 2 rappresenta una vista in sezione parzialmente ingrandita dell'elemento sismosensibile;
la figura 3 rappresenta un grafico che mostra caratteristiche operative dell?elemento sismosensibile ;
la figura 4 rappresenta un diagramma schematico per spiegare il funzionamento dell?elemento sismosensibile;
la figura 5 rappresenta una vista frontale in sezione longitudinale di un dispositivo sismosensibile in cui ? incorporato l?elemento sismosensibile;
la figura 6 rappresenta una vista laterale in sezione longitudinale del dispositivo sismosensibile;
la figura 7 rappresenta una vista in sezione longitudinale dell'elemento sismosensibile di una seconda forma di attuazione;
la figura 8 rappresenta una vista in sezione longitudinale dell?elemento sismosensibile di una terza forma di attuazione;
la figura 9 rappresenta una vista in sezione longitudinale dell'elemento sismosensibile di una quarta forma di attuazione;
la figura 10 rappresenta una vista in sezione longitudinale dell'elemento sismosensibile di una quinta forma di attuazione;
la figura 11 rappresenta una vista parzialmente ingrandita di una piastra di contatto impiegata nell?elemento sismosensibile della quinta forma di attuazione ;
la figura 12 rappresenta una vista in prospettiva parziale dell'elemento sismosensibile di una sesta forma di attuazione;
la figura 13 rappresenta una vista in sezione longitudinale dell'elemento sismosensibile di una settima forma di attuazione;
la figura 14 rappresenta una vista in sezione longitudinale di una forma modificata dell?elemento sismosensibile della prima forma di attuazione illustrata nella figura 1;
le figure 15, 16 e 17 rappresentano viste di forme modificate della piastra di contatto impiegata nell'elemento sismosensibile, rispettivamente;
la figura 18 rappresenta una vista in sezione longitudinale di un interruttore ad inclinazione in accordo con un'ottava forma di attuazione;
la figura 19 rappresenta una vista parzialmente ingrandita di una rientranza neutra dell'interruttore ad inclinazione su cui appoggia una sfera inerziale ;
la figura 20 rappresenta una vista in sezione longitudinale dell?interruttore ad inclinazione di una nona forma di attuazione;
la figura 21 rappresenta una vista parzialmente ingrandita della rientranza neutra dell'interruttore ad inclinazione su cui appoggia la sfera inerziale, nella nona forma di attuazione;
la figura 22 rappresenta una vista in sezione longitudinale dell?interruttore ad inclinazione di una decima forma di attuazione nella sua posizione capovolta ;
la figura 23 rappresenta una vista parzialmente ingrandita dell'interruttore ad inclinazione, che mostra una testata avente una spina terminale ad una delle cui estremit? ? fissata la piastra di contatto ;
le figure 24, 25 e 26 rappresentano viste di forme modificate di un involucro dell'interruttore ad inclinazione, rispettivamente; e
la figura 27 rappresenta una vi3ta in sezione longitudinale dell'interruttore ad inclinazione di un?undicesima forma di attuazione.
DESCRIZIONE DELLE FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE
La prima forma di attuazione dell'invenzione sar? ora descritta con riferimento alle figure da 1 a 6. La figura 1 illustra un elemento sismosensibile 1 impiegato in un dispositivo sismosensibile in accordo con la presente invenzione. L?elemento sismosensibile 1 comprende un involucro 2 ed una testata 3 realizzati ognuno in un materiale elettricamente conduttivo, come un metallo. L'involucro 2 ? realizzato in una forma cilindrica ed ha un'estremit? aperta ed un fondo. La testata 3 ha un'apertura 4A formata attraverso di essa. Una spina terminale elettricamente conduttiva 6 ? fissata nell?apertura 4A mediante un materiale di riempimento elettricamente isolante 5, come vetro o ceramica, in modo da estendersi attraverso tale apertura. Una piastra di contatto 7 che funge da contatto fisso ? fissata ad un'estremit? della spina terminale 6 disposta nell'involucro 2, per saldatura o simile. La piastra di contatto 7 Jia una molteplicit? di parti a linguetta 7A che si estendono radialmente dal suo centro ed aventi ognuna un'elasticit? sufficiente. Una sfera inerziale massiccia elettricamente conduttiva 8 che funge da contatto mobile ? racchiusa nell'involucro 2. La sfera inerziale 8 pu? essere realizzata in ghisa, acciaio inossidabile, rame, sue leghe e piombo duro. A questo riguardo, la ghisa, il rame e simili sono facilmente ossidati in aria atmosferica e di conseguenza vi ? la possibilit? che una pellicola di ossido risultante possa compromettere la conduttivit? elettrica della sfera inerziale 8. E' preferibile che la superficie della sfera inerziale sia trattata con metallo nobile come oro o argento o per placcatura di nichel o una lega di piombo e stagno. La testata 3 ?-fissata all?involucro 2 attraverso una sporgenza anulare in modo da chiuderne l?estremit? aperta.
L'aria nell?involucro 2 a tenuta ermetica ? scaricata e invece l?involucro 2 ? riempito da un volume di gas destinato ad impedire la contaminazione, come idrogeno, elio, argo o azoto, in modo che la piastra di contatto 7, la sfera inerziale 8 e la faccia interna dell'involucro 2 possano essere protette dalla corrosione e contaminazione, permettendo di ottenere caratteristiche operative stabili per un lungo periodo di servizio.
Il fondo 2B dell'involucro 2 comprende una faccia inclinata. La faccia inclinata ? una faccia conica ottenuta per rotazione di una linea retta con un'inclinazione 2C nella forma di attuazione. La forma della faccia inclinata non ? limitata a questa. Ad esempio si pu? trattare di una faccia conica la cui inclinazione varia progressivamente. Inoltre si pu? trattare di una faccia concava o convessa ottenuta per rotazione di una curva con una curvatura verticalmente uniforme. L'inclinazione precedentemente descritta ? definita come un angolo di una linea retta tra un punto di contatto della sfera inerziale sulla faccia inclinata in una sua posizione stazionaria ed un punto di contatto della sfera inerziale sulla faccia inclinata in una posizione assunta dalla sfera inerziale quando si ? allontanata per rotolamento dalla posizione stazionaria. La curvatura di ogni curva precedentemente menzionata pu? essere variata a passi o gradualmente a meno che la sua direzione di inclinazione cambi .
La faccia inferiore 2B dell?involucro 2 ? provvista di una rientranza centrale 2A che funge da parte di appoggio per mantenere in posizione la sfera inerziale 8 fino a quando non ? soggetta ad un'oscillazione di un?ampiezza predeterminata. Senza la parte di appoggio, la sfera inerziale tenderebbe a rotolare in risposta anche ad una leggera oscillazione, il che renderebbe instabili le caratteristiche operative dell'elemento vicino alla sua soglia di risposta e provocherebbe vibrazioni tra i contatti. La dimensione della rientranza 2A dipende dal diametro della sfera inerziale 8 e da un?accelerazione di oscillazione predeterminata a cui l?elemento risponde. L?accelerazione di oscillazione a (valore di soglia) che fa in modo che la sfera inerziale 8 inizi a rotolare ? ottenuta dalla seguente equazione (1):
r ? g
a = - (1)
-JEF - r*
in cui R rappresenta un raggio della sfera inerziale 8 ed _r rappresenta un raggio della rientranza 2A.
Ad esempio, si consideri ora il caso in cui l?elemento sismosensibile ? destinato ad essere sensibile al terremoto di intensit? sismica 5. In questo caso l?accelerazione di oscillazione che fa in modo che la sfera inerziale 8 inizi a rotolare ? ottenuta approssimativamente come 100 gal dall?equazione precedente (1) quando il raggio R della sfera inerziale 8 ? 3 mm ed il raggio r della rientranza 2A che funge da parte di appoggio ? 0,3 mm. L?accelerazione di oscillazione ? approssimativamente 250 gal quando il raggio della sfera inerziale R ? 3 mm e il raggio della rientranza r ? 0,75 mm. Un campo definito da questi valori dell'accelerazione d? oscillazione corrisponde approssimativamente ad un campo di accelerazione di oscillazione tra 80 e 250 gal per un'intensit? sismica 5. Di conseguenza l?accelerazione di oscillazione che fa in modo che la sfera inerziale 8 inizi a rotolare pu? essere fissata nel campo corrispondente ad un?intensit? sismica 5 quando il raggio della parte di appoggio assume un valore tra 0,1 e 0,25 volte minore del raggio della sfera inerziale 8.
Sar? descritto ora il funzionamento dell'elemento sismosensibile 1. La sfera inerziale 8 appoggia sulla rientranza 2A quando ? stazionaria nel suo assetto normale. In questa condizione, la sfera inerziale 8 ? posizionata a distanza dalla piastra di contatto 7 e di conseguenza la spina terminale 6 non ? elettricamente collegata all'involucro 2 o alla testata metallica 3. Quando ? soggetta ad un'oscillazione, la sfera inerziale 8 ? mantenuta appoggiata sulla rientranza 2A fino a quando non si raggiunge l?accelerazione di oscillazione predeterminata che dipende dai raggi della sfera inerziale e della rientranza. Quando si raggiunge l'accelerazione di oscillazione predeterminata, la sfera inerziale 8 ? fatta muovere fuori dalla rientranza 2A , rotolando 3ulla faccia inferiore 2B dell?involucro 2. Rotolando sulla faccia inferiore 2B, la sfera inerziale 8 entra in contatto con le parti a linguetta 7A della piastra di contatto 7. Di conseguenza si chiude un percorso elettrico con la spina terminale 6, la1 piastra di contatto 7, la sfera inerziale 8, l'involucro 2 e la testata 3. Un segnale elettrico risultante ? fornito a diversi dispositivi di allarme o dispositivi di controllo in modo che un dispositivo di protezione, come la valvola di intercettazione automatica o il dispositivo di controllo dell'apparecchio di combustione a gas, sia azionato impedendo cos? che si verifichi un incendio dovuto al terremoto.
L?oscillazione dovuta al terremoto deve essere distinta dall?altra oscillazione o oscillazione di disturbo per impedire l'azionamento inutile del dispositivo di protezione quando l'elemento sismosensibile precedentemente descritto ? incorporato nella valvola di intercettazione automatica impiegata nell?apparecchiatura a gas di citt? o apparecchiatura commerciale a gas propano. L'oscillazione dovuta al terremoto ha forme d'onda in un ampio campo di ciclo. Un?oscillazione ondulatoria sinusoidale variabile tra 0,3 e 0,7 secondi di ciclo ? usualmente impiegata come caratteristica alternativa. Quando un campo della soglia di risposta dell?elemento sismosensibile ? compreso tra 130 e 190 gal, il quale campo corrisponde a quello del terremoto di intensit? sismica 5, l?oscillazione sinusoidale con ciclo variabile tra 0,3 e 0,7 secondi ? applicata all'elemento sismosensibile, la quale oscillazione sinusoidale assume un valore di campo di risposta in un campo di accelerazione corrispondente al campo della soglia. Ad esempio si consideri il caso in cui un microcalcolatore ? destinato a determinare che si ? verificato un terremoto, nella condizione in cui segnali "on? e "off? aventi ognuno un periodo di 40 millisecondi o pi? sono applicati per tre cicli o pi? entro tre secondi. Il segnale generato dall'elemento sismosensibile deve essere In accordo con la condizione precedentemente menzionata affinch? il microcalcolatore determini la comparsa del terremoto quando l?oscillazione sinusoidale precedentemente descritta ? applicata all'elemento sismosensibile ed il dispositivo di protezione, come la valvola di intercettazione automatica, sia azionato.
L?elasticit? della piastra di contatto 7 e l'angolo 7B della parte a linguetta 7A sono fattori importanti per la determinazione dei periodi "on" e "off" del segnale nell?elemento sismosensibile secondo questa forma di attuazione. Ad esempio si consideri il caso in cui la piastra di contatto 7 ? formata da una piastra di bronzo fosforoso avente uno spessore di 0,05 mm, una lunghezza di 4 mm e la larghezza di ogni parte a linguetta ? 0,5 mm e la sfera inerziale 8 ? formata da una sfera di acciaio di approssimativamente 0,7 gr con la placcatura di nichel applicata ad essa. In questo caso, quando l?angolo 7B di ogni parte a linguetta 7A rispetto alla faccia inferiore 2B ? 90? e le parti a linguetta 7A sono disposte intorno alla sfera 8 concentricamente con essa, la sfera inerziale 8 ? fatta rimbalzare immediatamente al contatto con la parte a linguetta 7A e saltella verso l'alto e verso il basso contro la faccia inferiore 2B dell?involucro. Di conseguenza non ? possibile ottenere una durata di contatto sufficiente della sfera inerziale 8 con le parti a linguetta 7A. Cos? non ? possibile ottenere un periodo "on" necessario anche quando l'oscillazione sinusoidale avente il campo di risposta precedentemente menzionato ? applicata all?elemento sismosensibile nel ciclo predeterminato. Inoltre, poich? il periodo "on" ? breve, ? difficile discriminare la caratteristica operativa dell?elemento da quella nel caso in cui l?oscillazione sinusoidale sia applicata in un ciclo pi? corto di quello predeterminato. Inoltre l'oscillazione non pu? essere distinta da un rumore elettrico. I fenomeni precedentemente descritti diventano pi? evidenti quando la piastra di contatto 7 ha una costante elastica elevata. Si pu? comprendere che, quando la sfera inerziale 8 rotola in risposta all'oscillazione in contatto con le parti a linguetta 7A, come illustrato con linee tratteggiate nella figura 2, una funzione per mantenere la condizione di contatto deve essere fornita dall'angolo 7B della parte a linguetta 7A rispetto alla faccia inferiore 2B dell'involucro.
Quando ? portata in contatto con le parti a linguetta 7A con una certa pressione, l'angolo 7B fa in modo che la sfera inerziale 8 riceva una forza composita che la spinge contro la faccia inferiore 2B dell?involucro..Scorrendo sulle parti a linguetta 7A, la sfera inerziale 8 ? frenata dalla forza composita nella condizione in cui ? mantenuta tra le parti a linguetta 7A. Di conseguenza, quando l?angolo 7A ? minore di 90?, il periodo "on" pu? essere reso pi? lungo rispetto a quello quando l'angolo 7A ? di 90?. Inoltre, poich? la sfera inerziale 8 ? trattenuta tra le parti a linguetta 7A e la faccia inferiore 2B del1?involucro 2 con una forza predeterminata, la condizione della sfera inerziale 8 in contatto con le parti a linguetta 7A e la faccia inferiore 2A pu? essere resa stabile. Inoltre, poich? la sfera inerziale 8 ? portata in contatto con le parti a linguetta 7A e la faccia inferiore 2B dell'involucro, scorrendo su di esse, la superficie di contatto della sfera inerziale 8 pu? essere mantenuta pulita, il che impedisce che si verifichi un difetto di contatto.
Di conseguenza l'angolo 7B tra la sfera inerziale 8 e la faccia inferiore 2B dell'involucro ? fissato ad'un valore minore di 90? quando la sfera inerziale 8 ? portata in contatto con le parti a linguetta 7A. Ossia la sfera inerziale 8 ? interposta tra le parti a linguetta 7A della piastra di contatto 7 e la faccia inferiore 2B dell?involucro,, in modo simile a quello in cui ? inserito un cuneo. Di conseguenza la sfera inerziale 8 ? spinta dalle parti a linguetta 7A contro la faccia inferi?re 2B dell?involucro, il che stabilizza la sfera inerziale 8 nella condizione di contatto. Inoltre una resistenza elettrica di contatto pu? essere stabilizzata poich? la sfera inerziale 8 ? portata in contatto con le parti a linguetta 7A e la faccia inferiore 2B dell?involucro, scorrendo su di esse, in modo da ottenere un effetto frenante.
Secondo la presente invenzione, un valore di deflessione di ogni parte a linguetta 7A della piastra di contatto 7 ? fissato in modo da variare tra 0,25 e 0,5 mm quando una forza corrispondente al peso della sfera inerziale 8 ? applicata ad una parte a linguetta 7A nel punto di contatto reciproco. Questa determinazione del valore di deflessione della parte a linguetta 7A pu? fornire un valore opportuno di una forza composita esercitata sulla 3fera inerziale 8 dalla piastra di contatto 7 facendo in modo che essa sia spinta contro la faccia inferiore 2B dell'involucro quando la sfera inerziale 8 ? in contatto con la piastra di contatto 7. Questa determinazione pu? anche fornire un valore adatto di una forza composita che riporta la sfera inerziale 8 verso il centro dell'involucro 2. Inoltre questa determinazione pu? fornire un valore adatto della durata di contatto tra la sfera inerziale 8 e le parti a linguetta 7.
I seguenti fatti sono stati confermati in un esperimento in cui una sfera inerziale di acciaio avente un di?metro di 5,5 mm e un peso di 0,7 gr ? stata utilizzata quale sfera inerziale 8, Ossia un valore di deflessione della piastra di contatto nel caso di collisione della sfera inerziale contro tale piastra ? piccolo quando ogni parte a linguetta ha la larghezza di 0,5 mm e lo spessore di 0,06 mm o pi?. Il periodo "on? ? reso pi? corto del periodo "off? poich? la sfera inerziale ? fatta rimbalzare dalle parti a linguetta. Inoltre la sfera inerziale non pu? seguire con precisione l?oscillazione applicata ad essa poich? il suo movimento ? disturbato quando ? fatta rimbalzare dalle parti a linguetta. Inoltre, anche quando l?angolo 7B della parte a linguetta 7A rispetto alla faccia inferiore 2B dell'involucro ? fissato ad un valore di 90? o meno, ? difficile provocare l?effetto inerziale risultante da una forza di ritenuta della sfera inerziale tra le parti a linguetta e la faccia inferiore dell'involucro e dal movimento di scorrimento della sfera inerziale, poich? il valore di ogni parte a linguetta ? limitato. In questo caso il periodo "on" del segnale non ? molto aumentato rispetto al caso in cui l'angolo 7B ? 90<a >.
Nel caso in cui il diametro della sfera inerziale sia maggiore di 5,5 mm, le forme d'onda dei segnali on" e "off? possono essere adatte per la condizione di determinazione mediante il microcalcolatore anche quando lo spessore di ogni parte a linguetta assume un valore di 0,06 mm o pi?. Tuttavia un diametro interno dell'involucro ? limitato quando si produce un dispositivo sismosensibile di piccole dimensioni. In queste condizioni, quando il diametro della sfera inerziale ? aumentato, la distanza di movimento della sfera inerziale si riduce, il che non pu? fornire un periodo "off" sufficiente. Cosi l'aumento del diametro della sfera inerziale come precedentemente descritto non ? vantaggioso.
La figura 3 rappresenta la relazione tra 1?inclinazione 2C della faccia inferiore 2B dell?involucro e accelerazioni e frequenze, in base alla quale il microcalcolatore determina che si ? verificato un terremoto. Il microcalcolatore ? destinato a determinare che si ? verificato il terremoto, nella condizione in cui i segnali "on? e "off" aventi ognuno un periodo di 40 millisecondi o pi? sono applicati per tre cicli o pi? entro tre secondi, come precedentemente descritto. Nella figura 3, le frequenze di oscillazione Fi e F2 sono 1,43 e 3,3 Hz rispettivamente, e le accelerazioni di oscillazione Gl e G2 sono 130 e 190 gal, rispettivamente. Le curve da A a D mostrano la caratteristica nel caso di inclinazioni differenti 2C della faccia inferiore 2B dell?involucro. La curva A mostra il caso in cui l'inclinazione 2C della faccia inferiore 2B dell'involucro ? minore di 2?, la curva B il caso in cui l'inclinazione 2C ? di 3?, la curva C il caso in cui l?inclinazione ? di 6" e la curva D il caso in cui l'inclinazione ? di 11?. Si pu? comprendere dalla figura 3 che l'elemento sismosensibile opera anche in un campo di alte frequenze quando l?inclinazione 2C ? piccola, il che mostra che l?elemento opera in risposta al cosiddetto rumore dovuto ad un'oscillazione di disturbo. Inoltre, quando l'inclinazione 2C ? grande, il malfunzionamento dell?elemento nel campo di alte frequenze pu? essere impedito mentre la sensibilit? dell?elemento ? diminuita nel campo di basse frequenze. Cos? la caratteristica di risposta dell?elemento sismosensibile ? diminuita quando l?inclinazione 2C ? grande, ed inoltre l?accelerazione di oscillazione a cui l'elemento sismosensibile risponde nel campo di basse frequenza aumenta.
Alla luce della discussione precedente,.1?inclinazione 2C della faccia inferiore 2B dell?involucro ? fissata nel campo tra 4 e 10? e il diametro interno dell'involucro 2 ? fissato in modo che la somma di tale diametro e del diametro della sfera inerziale 8 sia entro 4 mm, in questa forma di attuazione. Di conseguenza si pu? impedire che la sfera inerziale 8 saltelli verticalmente contro l?oscillazione orizzontale e il valore della sua resistenza al rotolamento pu? essere ridotto anche quando si utilizza una sfera inerziale pi? piccola in modo da ridurre la dimensione dell?elemento sismosensibile. Cos? ? possibile ottenere un contatto stabile tra la sfera inerziale e la piastra di contatto e la faccia inferiore dell?involucro.
Inoltre, nel caso in cui l?inclinazione 2C della faccia inferiore 2B dell'involucro sia di 3 o meno, un attrito di rotolamento pu? impedire che la sfera inerziale 8 ritorni al centro dell?involucro, se l?elemento sismosensibile 1 ? inclinato di 1 o 2? rispetto all'assetto normale nella condizione installata. Di conseguenza ? richiesta un?elevata precisione di installazione quando l?elemento sismosensibile ? installato. Inoltre una forza composita agisce sulla sfera inerziale 8 spingendola contro la faccia inferiore 2B dell'involucro mentre la sfera inerziale 8 rotola in risposta all?accelerazione di oscillazione. Il contatto tra la sfera inerziale 8 e la faccia inferiore 2B dell'involucro ? instabile poich? questa forza composita ? insufficiente. Di conseguenza pu? verificarsi la vibrazione quando la sfera inerziale 8 ? portata in contatto con le parti a linguetta 7A. Inoltre, quando l'inclinazione 2C supera i 10?, ? possibile ottenere una forza composita sufficiente che spinge la sfera inerziale 8 contro il fondo 2B dell'involucro, il che stabilizza il contatto tra la sfera inerziale 8 e la faccia inferiore 2B dell?involucro. Tuttavia in questo caso il valore di resistenza della sfera inerziale 8 varia con l?aumento del rotolamento, il che riduce la distanza per cui la sfera inerziale 8 rotola e la distanza per ' cui la sfera inerziale 8 si muove, scorrendo sulle parti a linguetta 7A. La durata di contatto tra la sfera inerziale 8 e le parti a linguetta 7A diventa anche insufficiente. Di conseguenza il rapporto tra il periodo "on" ed il periodo "off1' diventa grande, il che rende difficile fare in modo che il segnale di uscita corrisponda al criterio di determinazione programmato nel microcalcolatore.
Il diametro interno dell'involucro 2 ? determinato come segue. La frequenza principale del terremoto varia tra 1 e 5 Hz. L'oscillazione sinusoidale avente la frequenza nel campo precedentemente descritto come caratteristica alternativa ? applicata al dispositivo sismosensibile in una prova caratteristica. Un segnale di uscita stabile pu? essere ottenuto quando la sfera inerziale rotola sulla faccia inferiore dell'involucro per la distanza massima di 2 mm dal suo centro. La realizzazione di una distanza maggiore produce una ridondanza ed un aumento della dimensione del dispositivo sismosensibile.
Ad esempio l?ampiezza di 6 mm ? applicata al campo sismosensibile quando l'oscillazione avente la frequenza di 2 Hz ? applicata all?elemento sismosensibile e l'accelerazione ? 100 gal, che ? approssimativamente il suo valore limite inferiore nel caso del terremoto di intensit? sismica 5. Quando la sfera inerziale ? tale da iniziare a rotolare a 100 gal ? la sua distanza di movimento ? determinata ad un valore di 2 mm o meno dal suo centro, la sfera inerziale ? portata in contatto in modo affidabile con la piastra di contatto poich? rotola nella sua posizione di movimento massimo.
Inoltre l'ampiezza ? di circa 2,5 mm quando la frequenza di oscillazione ? 5 Hz e l?accelerazione ? 250 gal, che ? approssimativamente il suo valore superiore nel caso del terremoto di intensit? sismica 5. Anche in questo caso la sfera inerziale ? portata in contatto con la piastra di contatto. Tuttavia in realt? una distanza necessaria di movimento della sfera inerziale 8 ? di 2 mm nella sua risposta all'oscillazione normale poich? l?ampiezza di movimento della sfera inerziale ? ridotta dal suo contatto con la piastra di contatto e dal suo movimento di scorrimento. Una maggiore distanza di movimento della sfera inerziale non ? necessaria. Al contrario, quando la distanza di movimento della 3fera inerziale ? fissata ad un valore maggiore del necessario, il dispositivo sismosensibile ? soggetto ad un?accelerazione di impatto relativamente grande durante il trasporto per cui la sfera inerziale ? fatta muovere entrando in collisione con l'interno dell'involucro. In questo caso l'angolo 7B tra la piastra di contatto e la sfera inerziale ? ridotto ed una forza resistente dovuta all?attrito indotto dalla sfera inerziale spinta contro il fondo dell?involucro diventa maggiore di una forza di richiamo risultante dal peso della sfera inerziale e da una forza repulsiva della piastra di contatto. Di conseguenza vi ? un'elevata possibilit? che la sfera inerziale sia trattenuta tra il fondo dell'involucro e la piastra di contatto, per cui la sfera inerziale non pu? ritornare nella sua posizione normale anche quando il dispositivo sismosensibile ? riportato nella sua posizione normale.
Come ? ovvio da quanto precede, la massima distanza di movimento della sfera inerziale 8 pu? essere definita determinando il diametro interno dell'involucro 2. Di conseguenza la distanza di movimento della sfera inerziale 8 nel caso in cui il dispositivo sismosensibile sia soggetto all?accelerazione di impatto anormale pu? essere resa approssimativamente uguale a quella dovuta all?oscillazione normale. Di conseguenza si pu? impedire che l'angolo 7B sia inutilmente ridotto, il che accentua il ritorno della sfera inerziale 8 sotto l'azione del proprio peso e della forza repulsiva della piastra di contatto 7.
L?ampiezza ? di circa 1 mm quando la frequenza di oscillazione ? di 5 Hz e l'accelerazione ? di 100 gal. In questo caso i segnali "on" e "off? sono generati in modo affidabile quando la distanza tra la 3fera inerziale 8 e le parti a linguetta 7A ? fissata ad un valore non maggiore dell?ampiezza. Ad esempio quando la frequenza limite superiore ? di 5 Hz, ognuno dei segnali "on? e "off? ? teoricamente generato dieci volte per un minuto. Il ciclo di segnale ? 50 millisecondi se il periodo "on? ? lungo quanto il periodo "off". Tuttavia, poich? il periodo di tempo di funzionamento del dispositivo sismosensibile in realt? varia, vi ? la possibilit? che la frequenza di 5 Hz o inferiore non possa essere rilevata quando il microcalcolatore ? programmato in modo che il valore di soglia di determinazione sia 50 millisecondi. Di conseguenza ognuno dei-periodi di tempo "on" e "off? ? fissato a 40 millisecondi o pi? secondo l?invenzione, in modo da consentire le variazioni nel periodo di tempo di funzionamento. In questo caso il microcalcolatore ? destinato a non determinare che si ? verificato un terremoto quando la frequenza di oscillazione ? 6,25 Hz o pi?.
In base ai fattori precedentemente descritti, il microcalcolatore ? programmato e la distanza tra la sfera inerziale e la piastra di contatto, la costante elastica della piastra di contatto, l?inclinazione della faccia inferiore dell?involucro e simili sono determinate.
Il problema seguente pu? essere incontrato quando la distanza verticale tra la piastra di contatto 7 e la sfera inerziale 8 ? breve. Ossia, nella condizione in cui una parte della parte a linguetta 7A con cui la sfera inerziale 8 entra in contatto non varia, la lunghezza della parte a linguetta 7A ? resa minore nel caso in cui la distanza verticale precedentemente menzionata sia breve rispetto al caso in cui essa ? lunga. Quando la lunghezza della parte a linguetta 7A ? ridotta, la sua costante elastica aumenta e una variazione angolare della parte a linguetta 7A rispetto all?entit? del movimento della sfera inerziale 8 aumenta. Di conseguenza la massa della sfera inerziale 8 deve essere aumentata oppure la costante elastica della piastra di contatto deve essere ridotta. Inoltre l'angolo di contatto della sfera inerziale 8 rispetto alla parte a linguetta 7A ? inutilmente diminuito quando la sfera inerziale 8 si sposta in modo da essere adiacente alla faccia interna dell?involucro 2, poich? la variazione angolare della parte a linguetta 7A ? grande. Di conseguenza vi ? la possibilit? che la forza resistiva dovuta all'attrito possa diventare maggiore della forza di richiamo della sfera inerziale 8 dovuta alla forza repulsiva della parte a linguetta 7A.
Alla luce della discussione precedente, la distanza verticale tra la sfera inerziale 8 e la piastra di contatto 7 ? determinata in modo da essere cinque per cento del diametro della sfera inerziale 8 o pi?. Questa determinazione fornisce alla piastra di contatto una prestazione desiderata senza l'uso della piastra di contatto realizzata in un materiale inutilmente sottile o realizzata con una costruzione inutilmente snella o senza l'uso della sfera inerziale di grande massa. Ad esempio, quando la sfera inerziale 8 utilizzata ha un diametro di 5 mm e la distanza verticale tra la sfera inerziale 8 e la piastra di contatt? 7 ? 0,5 mm, i periodi di tempo "on? e "off? sono stabili nella condizione in cui la parte della parte a linguetta 7A con cui la sfera inerziale 8 entra in contatto non varia. Tuttavia entrambi i periodi di tempo "on" e "off? diventano non uniformi quando la distanza verticale ? di 0,2 mm. La ragione ? che la costante elastica della piastra di contatto aumenta, come precedentemente descritto. Inoltre, secondo la presente invenzione, l'errore ammissibile al momento del montaggio non deve essere reso minore di quello necessario, il che semplifica il montaggio .
Le onde sinusoidali sono impiegate come caratteristica alternativa nella prova di caratteristica del dispositivo sismosensibile come precedentemente descritto, poich? ? difficile riprodurre l?oscillazione di un terremoto reale. Di conseguenza l'accelerazione varia largamente nel terremoto reale bench? vari in modo relativamente uniforme nella prova di caratteristica. Di conseguenza vi ? la possibilit? che, quando il dispositivo sismosensibile ? soggetto ad un'accelerazione di impatto o di oscillazione particolarmente elevata, la sfera inerziale 8 possa entrare in profondit? tra le parti a linguetta 7A e la faccia inferiore 2B dell?involucro essendo trattenuta fra loro se la forza di attrito che agisce tra la sfera inerziale 8 e le parti a linguetta 7A ? elevata. In questo caso il peso proprio e .la forza repulsiva delle parti a linguetta 7A non possono riportare la sfera inerziale 8 nella sua posizione precedente quanto diventa stazionaria con la scomparsa dell'oscillazione e di conseguenza il percorso elettrico non pu? essere aperto.
Per superare lo svantaggio precedentemente descritto, il dispositivo sismosensibile secondo l'invenzione ? costruito in modo che una forza risultante (F4+F5) sia maggiore di una forza risultante (F2+F3) nel campo di movimento della sfera inerziale, in cui F2 rappresenta una forza composita di una forza di attrito Fi tra la sfera inerziale 8 e la parte a linguetta 7A, in cui la forza composita F2 agisce in una direzione parallela al fondo dell?involucro, F3 rappresenta una forza di attrito tra la sfera inerziale ed il fondo dell'involucro, F4 rappresenta una forza composita di una forza repulsiva applicata alla sfera inerziale dalla parte a linguetta, in cui la forza composita F4 agisce in una direzione parallela al fondo dell'involucro, ed F5 rappresenta una forza composita dovuta al peso della sfera inerziale, in cui la forza composita F5 agisce in una direzione parallela al fondo dell?involucro.
Nella costruzione precedentemente descritta, si pu? impedire che la sfera inerziale 8 sia trattenuta tra la parte a linguetta 7A ed il fondo dell?involucro ed essa pu? essere lasciata ritornare nella posizione precedente, indipendentemente dalla posizione che la sfera inerziale pu? assumere entro il suo campo di movimento. Di conseguenza il percorso elettrico pu? essere aperto in modo affidabile. Ci? sar? ulteriormente descritto con riferimento alla figura 4. La figura 4 rappresenta un?illustrazione vettoriale delle forze che agiscono sulla sfera inerziale 8 dell?elemento sismosensibile impiegato nel dispositivo eismosensibile. Nella figura 4, il simbolo di riferimento F designa la forza repulsiva applicata alla sfera inerziale dalla parte a linguetta, W indica il peso della sfera inerziale, P indica il centro della sfera inerziale, a indica un'inclinazione tra la faccia inferiore dell?involucro ed una tangente che tocca la sfera inerziale, |3 indica un'inclinazione tra la parte a linguetta ed un piano orizzontale, in cui b > 0, ?? indica un coefficiente di attrito in un punto di contatto tra la sfera inerziale e la parte a linguetta e ?? indica un coefficiente di attrito in un punto di contatto tra la sfera inerziale e la faccia inferiore dell?involucro. L'inclinazione a precedentemente menzionata ? un?inclinazione della tangente nel punto di contatto tra la sfera inerziale e la faccia inferiore dell'involucro. L'inclinazione a corrisponde con l'inclinazione 7B quando la faccia inferiore dell'involucro ? conica come illustrato nella figura 2. Tuttavia essa non corrisponde necessariamente con l'inclinazione 7B quando la faccia inferiore dell'involucro ha altre configurazioni. Affinch? la sfera inerziale 8 ritorni nella posizione precedente sulla rientranza 2A quando l?elemento sismosensibile ? a riposo nell?assetto normale, deve essere soddisfatta la seguente espressione:
F . sin (?+? ) W . sin a>uA. F . cos ( ?+(3 )
?? . (W. cos a F . cos {a+|? } ) ( 2 ) in cui a |? < 900 .
Descrivendo l'espressione (2), il lato sinistro dell'espressione mostra la forza di richiamo che fa si che la sfera inerziale 8 si muova verso destra lungo la faccia inferiore 2B dell?involucro, come 3i vede nella figura 4. Il suo lato destro mostra la forza di attrito che fa s? che la sfera inerziale 8 rimanga in posizione. La sfera inerziale 8 inizia a muoversi quando la forza rappresentata dal lato sinistro dell?espressione ? superiore a quella rappresentata dal lato destro mentre rimane in posizione quando la forza rappresentata dal lato destro dell'espressione ? superiore a quella del lato sinistro.
Il lato sinistro dell?espressione (2) comprende un termine rappresentativo della forza di richiamo dovuta alla forza repulsiva F ed un termine rappresentativo della forza di richiamo dovuta al peso V della sfera inerziale 8. Pi? in particolare, il termine F.sin (?+?) rappresenta una forza composita della forza repulsiva F che agisce nella direzione parallela alla faccia inferiore 2B dell?involucro o la forza di richiamo. L?espressione W.sina rappresenta una forza composita del peso della sfera inerziale 8 che agisce nella direzione parallela alla faccia inferiore 2B dell?involucro o la forza di richiamo.
Il lato destro dell'espressione (2) comprende un termine rappresentativo di una forza composita della forza di attrito risultante dalla forza repulsiva della parte a linguetta 7A e dall?attrito nel punto di contatto tra la parte a linguetta 7A e la sfera inerziale 8, il quale punto di contatto sar? indicato come "punto di contatto A?. Il lato destro dell?espressione comprende inoltre un termine rappresentativo della forza di attrito risultante dalla forza che spinge la sfera inerziale 8 contro la faccia inferiore 2B dell'involucro e dall?attrito in un punto di contatto tra la sfera inerziale 8 e la faccia inferiore 2B dell?involucro, il quale punto di contatto sar? indicato come "punto di contatto B?. Il termine nA.F rappresenta la forza di attrito che agisce nel punto di contatto A. Il termine ??-F.cos (a+|?) rappresenta la forza composita che agisce nella direzione parallela alla faccia inferiore 2B dell?involucro. La sfera inerziale 8 ? spinta contro la faccia inferiore 2B dell'involucro da una forza risultante dalla forza composita del peso della sfera inerziale 8 che agisce verticalmente sulla faccia inferiore 2B dell'involucro e rappresentata dal termine W.cosa e dalla forza composita della forza repulsiva F che agisce verticalmente sulla faccia inferiore 2B dell?involucro e rappresentata dal termine F.cos (a+|?). Questa forza risultante produce la forza di attrito rappresentata dal termine uB(V.cos ?+F .cos (a+|?)).
La forza di attrito ?? .F dovuta all'attrito di strisciamento nel punto di contatto A oppure la forza di attrito ??^?.??? a F.cos (a+(?)) minore dell?altra fa in modo che la sfera inerziale 8 strisci, e l?altra forza di attrito non fa in modo che la sfera inerziale strisci. Di conseguenza la sfera inerziale ? fatta rotolare. Ad esempio, si consideri il caso in cui il peso della sfera inerziale 8 ? 0,69 g quando a=6?, l'angolo |? tra la parte a linguetta nella condizione libera senza deformazione elastica prodotta dalla sfera inerziale e la sfera inerziale nel punto di contatto ? 55?, l'angolo (3 tra la parte a linguetta e la faccia inferiore dell'involucro nella posizione in cui la sfera inerziale si impegna con la faccia inferiore dell'involucro ? 40?, e la forza repulsiva F ? 0,6 g. In queste condizioni, la forza di attrito nel punto di contatto B supera la forza di attrito nel punto di contatto A e di conseguenza la sfera inerziale striscia sulla parte a linguetta e rotola lungo la faccia inferiore dell'involucro. Di conseguenza si pu? comprendere che il coefficiente di attrito ?? nel punto di contatto della parte a linguetta e della sfera inerziale, il quale coefficiente ? rappresentato nel lato destro dell'espressione (2), rappresenta un coefficiente statico di resistenza di attrito nelle condizioni precedentemente menzionate e che il coefficiente di attrito ?,? nel punto di contatto B della sfera inerziale e della faccia inferiore dell?involucro rappresenta un coefficiente di attrito di rotolamento nelle condizioni precedentemente menzionate.
In generale un .coefficiente di attrito dipende dal materiale e dalla condizione superficiale. Si consideri ora il caso in cui il coefficiente di attrito di strisciamento tra la sfera inerziale e la parte a linguetta o fra la sfera inerziale e la faccia inferiore dell'involucro ? 1,0 ed il coefficiente di attrito di rotolamento tra la sfera inerziale e la parte a linguetta o fra la sfera inerziale e la faccia inferiore dell'involucro ? 0,001. Quando questi valori sono applicati all'espressione (2), essa vale anche quando la sfera inerziale ? disposta in una posizione in cui si impegna con la faccia inferiore dell?involucro nell?elemento sismosensibile nelle condizioni precedentemente descritte. Cosi si pu? comprendere che il peso della sfera inerziale e la forza repulsiva della parte a linguetta provocano il rotolamento della sfera inerziale.
Vi ? la possibilit? che una rugosit? delle superfici della sfera inerziale, della parte a linguetta e della faccia inferiore dell'involucro e piccole incrinature su queste superfici possano aumentare i valori precedentemente menzionati. In tal caso la sfera inerziale sar? trattenuta tra la faccia inferiore dell'involucro e le parti a linguetta dopo che ? rotolata, e di conseguenza la sfera inerziale non pu? ritornare nella posizione precedente. Tuttavia in realt? la costante elastica della parte a linguetta e simili sono fissate in modo che la sfera inerziale non possa impegnarsi con la parete interna dell?involucro nell?elemento sismosensibile precedentemente descritto quando ? soggetta all'accelerazione di oscillazione normale. Anche quando l?elemento ? soggetto ad un?accelerazione impulsiva maggiore dell?accelerazione di oscillazione normale, ad esempio, non si pu? considerare che nessuna reazione sia prodotta nella posizione in cui la sfera inerziale si impegna con la parete interna dell'involucro.
Tuttavia la sfera inerziale si muove facilmente impegnandosi con la parete interna dell'involucro quando l'angolo libero (? della parte a linguetta ? piccolo. Di conseguenza la sfera inerziale sar? trattenuta dalla forza di attrito quando il coefficiente di attrito ? elevato. Inoltre l?estremit? distale della parte a linguetta tocca la sfera inerziale o la parete interna dell?involucro quando l'angolo libero |? ? eccessivamente grande, e di conseguenza il percorso elettrico non sar? aperto.
Alla luce della discussione precedente, l?angolo libero ?0 ? determinato in modo da variare tra 45? e 75" e ?+fl J> 40?, in cui a rappresenta un'inclinazione della tangente nel punto di contatto tra la sfera inerziale e la faccia inferiore dell?involucro quando la sfera inerziale si impegna con la faccia inferiore dell?involucro e la parete interna dell?involucro simultaneamente e (5 rappresenta un'inclinazione della parte a linguetta rispetto al piano orizzontale, in cui a>0 e (3>0. Si pu? impedire che la sfera inerziale sia trattenuta tra le parti a linguetta e la faccia inferiore dell?involucro quando gli angoli della parte a linguetta 7A nella sua condizione libera e nella sua condizione di massima deformazione elastica sono fissati come descritto sopra.
Affinch? ?+? > 40" quando f30 ? fissato a 40? o meno, la forza repulsiva per il ritorno della sfera inerziale non pu? essere ottenuta poich? la deforinazione elastica della piastra di contatto prodotta dalla sfera inerziale non pu? essere ottenuta. Di conseguenza la costante elastica della piastra di contatto deve essere in questo caso aumentata. Inoltre le variazioni della durata di contatto della sfera inerziale aumentano poich? la distanza per cui la sfera inerziale si muove per scorrimento sul piano di contatto ? ridotta. Inoltre il grado di libert? nella selezione della lunghezza della parte a linguetta ? ridotto allo scopo di impedire che l'estremit? distale della parte a linguetta tocchi la sfera inerziale o la parete laterale interna dell?involucro quando f? ? fissato a 75? o pi?. Ossia l'estremit? distale della parte a linguetta si impegna con la -parete laterale interna dell'involucro prima che la sfera inerziale si impegni con essa, quando la lunghezza della parte a linguetta ? fissata ad un valore talmente grande per cui il punto di contatto della piastra di contatto con la sfera inerziale non ? disposto sull'estremit? distale della parte a linguetta. D'altra parte l'estremit? distale della parte a linguetta si impegna con la sfera inerziale quando la parte a linguetta ? resa corta in modo da impedire che l?estremit? distale della parte a linguetta tocchi la parete laterale interna dell?involucro. Di conseguenza la tolleranza dimensionale e la tolleranza di erezione della parte a linguetta come componente sono ristrette, il che richiede un'elevata precisione nella produzione del compon?nte.
Inoltre, quando il valore di ?+? ? 40? o meno, la forza che spinge la sfera inerziale contro la faccia inferiore dell'involucro, la quale forza ? una forza composita della forza repulsiva della parte a linguetta contro la sfera inerziale, ? aumentata <'>quando la sfera inerziale si impegna con la parete laterale interna dell'involucro. La forza di attrito che agisce sulla sfera inerziale supera la forza. di richiamo della sfera inerziale e di conseguenza la sfera inerziale ? trattenuta tra la piastra di contatto e la faccia inferiore dell?involucro .
Alla luce della discussione precedente, quando l'inclinazione (30 della parte a linguetta rispetto al piano orizzontale ? fissata ad un valore inferiore a 75?, come precedentemente descritto, ? possibile impedire che la distanza per cui la sfera inerziale si muove scorrendo sulla piastra di contatto sia abbreviata ed ? possibile assicurare un'impostazione sufficiente delle dimensioni della parte a linguetta, il che rende facile il montaggio. Inoltre la sfera inerziale pu? ritornare nella parte centrale dell'involucro sotto l'azione del proprio peso e della parte a linguetta della piastra di contatto anche quando la sfera inerziale occupa la posizione in cui si impegna con la parete laterale interna dell'involucro.
Le figure 5 e 6 illustrano l?elemento sismosensibile precedentemente descritto racchiuso in un involucro di resina 12 contenente l?elemento nel suo assetto normale. Una spina a forma di L elettricamente conduttiva 13 ? saldata sulla testata 4 dell'elemento sismosensibile 1. L'elemento sismosensibile 1 ? inserito nell'involucro 12 attraverso la sua apertura inferiore. La spina terminale 6 e la spina 13 sono inserite attraverso aperture 12A e 12B formate nell?involucro 13, rispettivamente. La testata 4 ? in impegno con una parte sporgente 12C di mantenimento dell'assetto formata all?interno dell'involucro 12 in modo che l'elemento sismosensibile 1 sia posizionato. In questa condizione, terminali 14 e 15 sono saldati alle estremit? della spina terminale 6 e della spina 13 sporgenti da una parte superiore dell'involucro 12, rispettivamente, in modo che l'elemento sismosensibile 1 sia fissato all?involucro 12.
Affinch? il dispositivo sismosensib? le 11 sia montato ad esempio su un riscaldatore di ambiente a ventilatore a Kerosene, la faccia inferiore 12D dell?involucro 12 ? saldamente fissata ad una piastra inferiore del riscaldatore di ambiente o simile e quindi si inseriscono viti in rispettive aperture di fissaggio 12E per essere avvitate in modo che il dispositivo sismosensibile sia fissato.
La figura 7 illustra una seconda forma di attuazione dell?invenzione. Nella seconda forma di attuazione, un elemento di protezione 9 avente una el?vata rigidezza ? disposto in vicinanza della parte della piastra di contatto 7 fissata alla spina terminale 6 in modo da poter evitare una deformazione permanente della piastra di contatto 7 dovuta alla collisione della sfera inerziale 8 con essa. L'elemento di protezione 9 ? formato da una lamiera di acciaio avente uno spessore pari a diverse volte quello della piastra di contatto 7 o pi?. Un angolo 9B di una parte circonferenziale di bordo 9A dell?elemento di protezione 9 ? fissato ad un valore pari o minore dell'angolo 7B della piastra di contatto 7. L'elemento di protezione 9 ? piegato verso l'esterno avvicinandosi alla sua estremit? in modo da poter impedire che la sua estremit? urti contro la sfera inerziale 8. La linea tratteggiata nella figura 7 mostra la posizione della sfera inerziale 8 quando il dispositivo sismosensibile ? soggetto all'accelerazione di oscillazione. Come ? ovvio da questa posizi?ne della sfera inerziale 8, l?elemento di protezione 9 ? montato in modo da non ostruire il movimento normale della sfera inerziale 8 e la deformazione elastica normale delle parti a linguetta 7A della piastra di contatto 7 quando il dispositivo sismosensibile ? soggetto all'accelerazione di oscillazione normale nella condizione di funzionamento normale .
La piastra di contatto 7 sar? trattenuta tra la sfera inerziale 8 e l'elemento di protezione 9 quando il dispositivo sismosensibile ? soggetto ad una grande accelerazione, come l?accelerazione di impatto. Tuttavia, la forma dell'elemento di prote-zione 9 ? determinata in modo che la deformazione della piastra di contatto 7 non superi il suo campo di deformazione elastica quando la piastra di contatto 7 ? trattenuta tra l?elemento di protezione 9 e la sfera inerziale 8. Inoltre l'elemento di protezione 9 ? realizzato in modo da non avere nessun angolo che trattiene la piastra di contatto 7 con la sfera inerziale 8. Cos? si impedisce la deformazione permanente della piastra di contatto.
La figura 8 illustra una terza forma di attuazione dell'invenzione. Nella terza forma di attuazione, un elemento di protezione 10 ? disposto tra la piastra di contatto 7 e la sfera inerziale 8 in modo da poter evitare che la piastra di contatto 7 sia trattenuta tra la sfera inerziale 8 e l'elemento di protezione 10. L?elemento di protezione 10 non ? portato in contatto con la sfera inerziale 8 durante il suo rotolamento sulla faccia inferiore 2B dell?involucro nella condizione in cui l'elemento sismosensibile 1 ? soggetto all?accelerazione normale nel suo funzionamento normale, come indicato con linee tratteggiate nella figura 8.
La sfera inerziale 8 collide con l'elemento di protezione 10 quando il dispositivo sismosensibile ? soggetto all'accelerazione di impatto o simile in modo che la sfera inerziale 8 si muova verso l?alto, come si vede nella figura 8. In questo caso la collisione diretta della piastra di contatto 7 con la sfera inerziale 8 pu? essere evitata come nella seconda forma di attuazione, in modo da poter impe-dire la deformazione permanente della piastra di contatto 7.
La figura 9 illustra una quarta forma di attuazione. Nell?elemento sismosensibile 10, l'involucro 2 contenente la sfera inerziale elettricamente conduttiva 8 ? chiuso dalla testata 3 nello stesso modo che nella prima forma di attuazione in modo da formare l'involucro chiuso. L?angolo tra la faccia inferiore 2B dell'involucro e la parte a linguetta 17A della piastra di contatto 17 che funge da parte di contatto con la sfera inerziale 8 ? approssimativamente 90?. La lunghezza della parte a linguetta 17A ? determinata in modo che la sua estremit? distale sia disposta pi? in basso del piano passante per il centro della sfera inerziale 8.
Il valore di deflessione della parte a linguetta 17A ? fissato in modo da essere compreso nel campo tra 0,25 e 5 mm quando la forza corrispondente al peso della sfera inerziale 8 ? applicata .ad una parte a linguetta 17A nel punto di contatto della parte a linguetta e della sfera inerziale, come precedentemente descritto. Questa determinazione del valore di deflessione della parte a linguetta 17A pu? permettere che la parte a linguetta 17A si fletta e fornisca un segnale stabile. Quando il valore di deflessione della parte a linguetta 17A ? inferiore a 0,25 mm, il periodo di tempo di contatto della parte a linguetta 17A e della sfera inerziale 8 diventa troppo breve ed il segnale diventa instabile. Quando il valore di deflessione supera 5 mm, il periodo di tempo di contatto diventa troppo lungo, il che rende difficile distinguere la variazione dipendente dalla frequenza della cadenza di periodi "on" e "off".
Tuttavia, in questa forma di attuazione la parte a linguetta 17A si flette quando la sfera inerziale 8 collide con essa come ? indicato con linee tratteggiate nella figura 9. La sfera inerziale 8 ? decelerata dalla flessione della parte a linguetta 17A . Inoltre, poich? la parte a linguetta 17A ? inclinata verso l?esterno alla collisione della sfera inerziale 8 con essa, la forza composita che spinge la sfera inerziale 8 contro la faccia inferiore 2B dell?involucro ? applicata alla sfera inerziale nello stesso modo del caso in cui la parte a linguetta ? originariamente formata in modo da essere inclinata verso l'esterno, come indicato nella figura 1 e, di conseguenza, la sfera inerziale 8 ? decelerata dal suo movimento di strisciamento.
Le figure 10 ed 11 illustrano una quinta forma di attuazione. Anche nell?elemento sismosensibile 18, l?involucro 2 che racchiude la sfera inerziale elettricamente conduttiva 8 ? chiuso dalla testata 3 nello stesso modo che nelle forme di attuazione precedenti in modo da ottenere l?involucro chiuso. La piastra di contatto 19 fissata all?estremit? distale della spina terminale 6 comprende le parti a linguetta 19A che partono con una parte orizzontale 19B. Una parte piegata verso il basso 19E ha un'estremit? distale 19C destinata ad essere disposta pi? in alto rispetto al centro della sfera inerziale 8. E? preferibile che l?angolo tra la parte a linguetta 19A e la faccia inferiore 2B dell?involucro sia 90? o meno. Una parte piegata 19D della parte a linguetta 19A ? prevista per evitare l'intrusione della parte a linguetta 19A nella sfera inerziale 8 al momento dell'impegno.
Nella quarta forma di attuazione illustrata nella figura 9, una forza agente in modo che la sfera inerziale 8 sia smorzata dalle parti a linguetta 17A ? prodotta quando la costante elastica della parte a linguetta 17A ? elevata e l?angolo tra la parte a linguetta 17A e la faccia inferiore 2B dell?involucro ? 90? o pi?. Di conseguenza il contatto della sfera inerziale 8 con la faccia inferiore 2B dell?involucro diventa instabile.
Tuttavia, nella quinta forma di attuazione l'estremit? distale 19C della parte a linguetta 19A ? disposta pi? in alto rispetto al centro della sfera inerziale 8. Rispetto alla costruzione in cui l'estremit? distale della parte a linguetta non ? disposta pi? in alto rispetto al centro della sfera inerziale, la distanza di movimento della sfera inerziale che si muove fino a quando non si impegna con la parte a linguetta 19A ? maggiore, come ? ovvio dalla posizione della sfera inerziale indicata con linee tratteggiate nella figura 10. Di conseguenza il diametro della piastra di contatto pu? essere ridotto rispetto alla sfera inerziale 8 e di conseguenza l?elemento sismosensibile pu? essere reso di piccole dimensioni. Inoltre, poich? la parte a linguetta si impegna con la sfera inerziale in corrispondenza della sua parte sopra il suo centro e la parte a linguetta 19A inizia con la sua parte orizzontale 19B, la piastra di contatto 19 si flette verso l'alto al suo impegno con la sfera inerziale indipendentemente dall'angolo tra la parte a linguetta e la faccia inferiore dell'involucro. Di conseguenza, si produce la forza che 3pinge la sfera inerziale 8 contro la faccia inferiore 2B dell?involucro e stabilizza il contatto tra la sfera inerziale 8 e la faccia inferiore 2B dell'involucro. Inoltre, poich? la sfera inerziale 8 si impegna con la parte a linguetta 19A in corrispondenza della sua parte sopra il suo centro, la forza che agisce in modo che la sfera inerziale 8 3ia ripresa dalle parti a linguetta 19A non ? prodotta anche quando l?angolo della parte a linguetta 19A rispetto alla faccia inferiore 2B dell?involuero ? 90" o pi?. Di conseguenza, il contatto tra la sfera inerziale 8 e la faccia inferiore 2B dell'involucro pu? essere stabilizzato anche quando l'angolo di piegatura della parte a linguetta 19A ? 90? o pi?.
La figura 12 illustra una sesta forma di attuazione. La piastra di contatto 20 dell'elemento sismosensibile ? formata da una lamina metallica sottile. La piastra di contatto 20 ha due parti a linguetta 20A che si estendono dalla sua parte fissata alla spina terminale 6. Ogni parte a linguetta 20A ha una parte di contatto a forma di arco 20B alla sua estremit? sporgente. Le parti di contatto 20B sono disposte in modo da circondare in forma circolare la sfera inerziale 8. Di conseguenza la sfera inerziale 8 ? portata in contatto con le parti di contatto circolari 20B quando l'elemento sismosensibile ? soggetto all'accelerazione.
La figura 13 illustra una settima forma di attuazione. Il dispositivo sismosensibile 21 comprende un involucro 23 comprendente un alloggiamento 22A realizzato in una resina ed una testata 22B fissata all?alloggiamento 22A attraverso saldatura ultrasonica e l'elemento sismosensibile 1 racchiuso nell'involucro 23. Un gancio 24 che funge da parte di sospensione ? fissato alla spina terminale 6. L'involucro 23 serve per mantenere l?elemento sismosensibile 1 nel suo assetto normale. Terminali 25A e 25B sono fissati all'alloggiamento 22A attraverso stampaggio con inserto per collegare elettricamente l?interno dell'involucro 23 ed il suo esterno. Una estremit? del gancio 24 ? sospesa su un supporto 26 disposto nell?alloggiamento 22A in modo che l?elemento sismosensibile 1 sia supportato in modo oscillante e la gravit? faccia in modo che l'elemento sismosensibile 1 assuma la sua posizione normale .
Una certa quantit? di un liquido 27 avente una viscosit? selezionata, come olio di silicone, ? racchiusa nell?alloggiamento 22A. Un filo conduttore 28 ? collegato ad un'estremit? alla piastra metallica 4 che si trova allo stesso potenziale dell?involucro 2 dell'elemento sismosensibile 1 ed ? inoltre collegato all?altra estremit? al terminale 25A. Un altro filo conduttore 29 ? collegato ad un'estremit? alla spina terminale 6 che si trova allo stesso potenziale della piastra di contatto 7 ed ? inoltre collegato al terminale 25B.
Sar? ora descritto il funzionamento del dispositivo sismosensibile 21. E? richiesto un alto livello di precisione nel montaggio del dispositivo sismosensibile 11 illustrato nelle figure 5, 6. Ad esempio il valore di azionamento del dispositivo sismosen3ibi le ? ridotto di circa 20 gal quando ? montato soltanto con un?inclinazione di un grado. Nella settima forma di attuazione, invece, l'elemento sismosensibile 1 ? supportato in modo oscillante sul supporto 26 in modo che la posizione dell'elemento sismosensibile 1 sia automaticamente compensata dalla gravit? in modo che l'elemento assuma la sua posizione normale, quando il suo angolo di montaggio rientra in una inclinazione ammissibile o in uno spazio libero in cui l?elemento 1 pu? assumere la posizione normale nel volume dell'involucro 23. La viscosit? del liquido 27 ? selezionata in modo che l'elemento sismosensibile 1 assuma la sua posizione normale entro un periodo di tempo predeterminato, ad esempio 20 secondi dopo che l'involucro 23 ? inclinato.
Quando l?elemento sismosensibile 1 montato come precedentemente descritto ? soggetto all'oscillazione o accelerazione, l'elemento sismosensibile 1 risponde, integralmente con l'involucro 23, all?oscillazione con un ciclo di 2-3 secondi, ad esempio, poich? il liquido 27 con la viscosit? selezionata ? contenuto nell'involucro 23, e ci? pu? fornire una rilevazione affidabile.
Il dispositivo sismosensibile ? stato recentemente montato su un contatore di gas con una valvola di intercettazione automatica per gas di citt? o apparecchiature commerciali a gas propano. Il corpo di una persona che passa vicino al contatore di gas o un oggetto trasportato da tale persona pu? urtare contro il contatore di gas o una palla da gioco pu? urtare contro il contatore di gas poich? il contatore di gas ? usualmente disposto all'esterno. In tale caso vi ? la possibilit? che l?elemento sismosensibile sia soggetto ad una oscillazione di rumore. Un esperimento eseguito dagli inventori mostra che un?accelerazione di oscillazione della forma d?onda sinusoidale ? applicata al contatore di gas quando il contatore di gas ? soggetto ad un'oscillazione di disturbo come precedentemente descritto. In questo caso, l?accelerazione di oscillazione si riduce da circa 1000 gal nel ciclo di circa 0,1 secondi, anche se il ciclo differisce pi? o meno a causa dell'intervallo tra le posizioni di supporto delle staffe metalliche. Si supponga ora che la soglia del dispositivo sismosensibile sia fissata a 150 gal e che il microcalcolatore sia programmato in modo da determinare che si ? verificato un terremoto quando i segnali "on" e "off" aventi ognuno il periodo di 40 millisecondi sono generati in tre cicli o pi? entro tre secondi. In questo caso il periodo dei segnali "on? e "off" diventa 40 millisecondi anche quando il dispositivo sismosensibi le genera i segnali "on" e "off" ogununo avente un periodo di 25 millisecondi. Di conseguenza, il microcalcolatore non determina che si ? verificato un terremoto.
Il dispositivo sismosensibile ? messo in funzione quando un'apparecchiatura su cui il dispositivo sismosensibile ? montato si rovescia o si inclina alla comparsa di un terremoto prima che il dispositivo sismosensibile risponda all'accelerazione di oscillazione. Quando la condizione di attivazione prosegue per un secondo o pi?, viene eseguita la stessa determinazione che nel caso in cui si rilevi un terremoto avente un?accelerazione predeterminata. Quando l?inclinazione ? ad esempio di 5? in accordo con il volume libero nell'involucro 23, l?elemento sismosensibile 1 assume rapidamente la sua posizione normale e la condizione inclinata del dispositivo sismosensibile non pu? essere rilevata quando il liquido 27 non ? contenuto nell'involucro 23. Quando il liquido 27 ? contenuto nell'involucro 23, l?elemento sismosensibile 1 ? frenato dalla viscosit? del liquido 27 in modo che l'elemento sismosensibile 1 ritorni gradualmente alla sua posizione normale entro il periodo di tempo predeterminato, ad esempio entro 20 secondi, dopo una brusca inclinazione del dispositivo sismosensibile. Poich? il periodo "on? del segnale diventa di un secondo o pi?, il microcalcolatore pu? determinare che l?apparecchiatura su cui il dispositivo sismosensibile ? montato ? stata inclinata. Di conseguenza ? possibile fornire un allarme o controllare un?attrezzatura controllata.
In ognuna delle forme di attuazione precedenti, la rientranza 2A ? disposta come parte di riposo per la sfera inerziale nel fondo dell'involucro dell'elemento sismosensibile. Tuttavia la parte di riposo pu? essere eliminata in funzione delle condizioni di lavoro dell'elemento sismosensibile, come illustrato nella figura 14.
Le figure da 15 a 17 illustrano forme modificate della piastra di contatto. Nella piastra di contatto 30 illustrata nella figura 15, ogni parte a linguetta 30A ha un'estremit? distale curvata verso l'esterno. Nella piastra di contatto 31 illustrata nella figura 16, ogni parte a linguetta 31A ha una larghezza maggiore in corrispondenza della sua parte di radice che non in ogni altra sua parte poich? la tensione si concentra sulla parte di radice. Nella piastra di contatto 32 illustrata nella figura 17, ogni parte a linguetta 32A ha una maggiore larghezza in corrispondenza della sua estremit? distale rispetto a qualsiasi altra sua parte in modo che il contatto tra la sfera inerziale e la piastra di contatto sia stabilizzato.
Le figure 18 e 19 illustrano una ottava forma di attuazione. L'invenzione ? applicata ad un interruttore ad inclinazione nell'ottava forma di attuazione. Un interruttore ad inclinazione 41 comprende un involucro 43 ed una testata 42 saldata all?involucro 43. La testata 42 ? formata da una lamina metallica sostanzialmente circolare 44 ed ha un?apertura passante 44A formata.nella sua parte centrale. La spina terminale conduttiva 45 ? inserita attraverso l'apertura 44A in modo da essere fissata in essa dal materiale di riempimento elettricamente isolante 46, come vetro o ceramica.
La piastra di contatto 47 realizzata nel materiale elettricamente conduttivo ? saldata all?estremit? distale della spina terminale 45 sul lato interno dell'involucro. La piastra di contatto 47 ? disposta in posizione sostanzialmente concentrica rispetto alla spina terminale 45. La piastra di contatto 47 ha una molteplicit? di parti a linguetta 47A con una elasticit? sufficiente. Quando la piastra di contatto 47 ? realizzata in bronzo fosforoso ed una sfera conduttiva ha la massa di 0,7 g, uno spessore adatto della piastra di contatto 47 ? compreso nel campo tra 0,01 e 0,03 mm ed una larghezza adatta di ogni parte a linguetta 47A ? di circa 0,5 mm. Un elemento di protezione 48 realizzato in un metallo avente un'elevata rigidezza ? fissato sul lato della piastra di contatto 47 opposto a quello fissato alla spina terminale 45 allo scopo di impedire la deformazione permanente della piastra di contatto 47 dovuta alla collisione della sfera conduttiva 49 con essa.
L'involucro 43 ? realizzato in un materiale conduttivo, come un metallo, in una forma cilindrica ed ha un fondo. Lina parte di mantenimento di posizione neutra o una rientranza neutra ? formata nella parte centrale del fondo dell?involucro 43. Il fondo dell'involucro 43 ha una parte di mantenimento della posizione neutra o una rientranza neutra 43A formata nella sua parte centrale ed una faccia di rotolamento 43B intorno alla rientranza neutra 43A in modo che il fondo dell'involucro sia realizzato nella forma di una mensola. La faccia di rotolamento 43B ? formata come una faccia inclinata che si innalza radialmente dalla parte centrale. La parte della faccia inclinata su cui la sfera conduttiva rotola ha un?inclinazione maggiore sul lato radialmente centrale ed un?inclinazione minore sul lato esterno in modo che l'inclinazione vari con continuit? o in modo discontinuo. La sfera conduttiva massiccia 49 realizzata in un metallo o simile ? disposta nell?involucro in modo da essere posizionata in corrispondenza della rientranza neutra centrale 43A dall'azione della gravit? mentre l?interruttore ad inclinazione assume la sua posizione normale e la sfera conduttiva 49 ? a riposo.
Sar? ora descritto il funzionamento dell?interruttore ad inclinazione 41. Un angolo di azionamento fissato per l'interruttore ad inclinazione 41 dipende da un angolo di contatto al tra la sfera conduttiva 49 e uno spigolo libero 43E della rientranza 43A. L?angolo di contatto al dipende dal diametro di della parte di contatto tra la sfera conduttiva 49 e lo spigolo libero 43E e dal diametro d2 della sfera conduttiva 49. L'angolo di contatto al ? 35? in questa forma di attuazione. Quando l?interruttore ad inclinazione 41 assume la posizione normale, la sfera conduttiva 49.? mantenuta in corrispondenza dello spigolo libero 43E della rientranza neutra 43A dove non ? in contatto con la piastra di contatto 47 e l?elemento di protezione 48 e non chiude un circuito elettrico.
La sfera conduttiva 49 ? mantenuta in corrispondenza dello spigolo libero 43E della rientranza neutra 43A fino a quando la sua inclinazione non raggiunge l'angolo di azionamento fissato anche quando l?interruttore ad inclinazione 41 si inclina. La sfera conduttiva 49 inizia a rotolare quando l?inclinazione supera un angolo di contatto di azionamento, 35? in questa forma di attuazione. Poich? l?inclinazione della faccia di rotolamento 43B che si allontana dallo spigolo libero 43E ? variata come precedentemente descritto, l'inclinazione della faccia di rotolamento 43B rispetto alla faccia orizzontale diminuisce quando la faccia di rotolamento 43B si allontana radialmente dal centro quando ? stato raggiunto l'angolo di azionamento fissato. Di conseguenza, la sfera conduttiva 49 si muove rapidamente lungo la faccia di rotolamento 43B radialmente fino alla posizione indicata con linee tratteggiate nella figura 18 una volta che ha iniziato il rotolamento. Quando raggiunge la posizione 49A, la sfera conduttiva 49 ? portata in contatto con le parti a linguetta 47A della piastra di contatto 47, chiudendo cos? un percorso elettrico tra l?involucro 43 e la spina terminale 45. La sfera conduttiva 49 ? stabilizzata in corrispondenza della rientranza neutra 43A con lo spigolo libero 43E quando l'interruttore ad inclinazione assume l'assetto normale ed ? inoltre stabilizzata in una posizione 43F dove l'inclinazione della faccia di rotolamento 43B rispetto alla faccia orizzontale diminuisce rapidamente, quando l'interruttore ad inclinazione ? inclinato dell?angolo di azionamento fissato o pi?. La sfera conduttiva 49 non ? stabilizzata in nessuna posizione sulla faccia di rotolamento 43D tra questi punti. Di conseguenza, la commutazione dal contatto alla separazione tra la sfera conduttiva 49 e la piastra di contatto 47 ? prodotta mentre la sfera conduttiva 49 rotola tra i due punti precedentemente descritti, in modo che la sfera conduttiva 49 passi rapidamente oltre il punto di commutazione anche quando una apparecchiatura controllata ? inclinata lentamente. Di conseguenza ? possibile impedire una condizione di contatto instabile dovuta ad un movimento irregolare della sfera conduttiva 49 vicino all?angolo di azionamento fissato dell'interruttore ad inclinazione, e ci? pu? assicurare un segnale "on? affidabile.
Se entrambe la sfera conduttiva 49 e la piastra di contatto 47 fossero corpi rigidi, tali elementi si respingerebbero fra loro subito dopo il contatto della sfera conduttiva con la piastra di contatto 47. Di conseguenza, si verifica una vibrazione tra la sfera conduttiva 49 e la piastra di contatto 47. Ci? pone un problema nell?uso reale dell?interruttore ad inclinazione. Tuttavia, secondo la presente invenzione la sfera conduttiva 49 entra in contatto con le parti a linguetta 47A aventi ognuna l'elasticit? sufficiente scorrendo su di esse, in modo che l'energia cinetica della sfera conduttiva 49 sia assorbita dalla piastra di contatto 47. Di conseguenza la vibrazione dovuta alla repulsione tra la sfera conduttiva 49 e la piastra di contatto 47 pu? essere impedita. In accordo con esperimenti eseguiti dagli inventori, ? richiesto non meno di 1 millisecondo affinch? la condizione "off? si trasformi completamente nella condizione "on" quando la sfera conduttiva 49 ha la massa di 0,7 g e una piastrina di bronzo fosforoso utilizzata per le parti a linguetta della piastra di contatto 47 ha lo spessore di 0,015 mm e la larghezza di 0,5 mm. D?altra parte diversi millisecondi sono richiesti quando la piastra di contatto ha lo spessore di 0,2 mm e di conseguenza ha una elevata rigidezza.
Il contatto della sfera conduttiva 49 con la piastra di contatto 47 ? mantenuto fino a quando non si raggiunge un angolo di ritorno fissato. La sfera conduttiva 49 inizia nuovamente a rotolare quando l'angolo dell?interruttore ad inclinazione supera l'angolo di ritorno fissato. In contrasto con l?operazione "on", l?inclinazione della faccia di rotolamento 43B rispetto al piano orizzontale diminuisce quando la faccia di rotolamento 43B si avvicina al centro del fondo dell?involucro. Di conseguenza, la sfera conduttiva 49 ritorna rapidamente alla rientranza neutra 43A e si separa in modo affidabile dal contatto con la piastra di contatto 47, ritornando nella sua condizione iniziale in un punto irreversibile.
Nella costruzione secondo la quale la sfera conduttiva 49 ? trattenuta sullo spigolo libero 43A della rientranza 43A senza contatto con il fondo della rientranza 43E, come precedentemente descritto, un angolo di mantenimento (3 tra lo spigolo libero 43E e la sfera conduttiva 49 deve essere acuto quando si fissa un grande angolo di azionamento. Tuttavia, si pu? considerare che la sfera conduttiva 49 ? trattenuta dallo spigolo libero 43E quando l?angolo di mantenimento (3 supera un valore predeterminato e che variazioni dell?angolo per il quale la sfera conduttiva 49 inizia il rotolamento sono prodotte oppure la sfera conduttiva 49 diventa inattiva. L?interruttore ad inclinazione illustrato come nona forma di attuazione nella figura 20 risolve questo problema.
Nell'interruttore ad inclinazione 51 illustrato nella figura 20, la rientranza neutra 53A ? formata in modo che la sfera conduttiva 49 non possa entrare in contatto con tutto lo spigolo libero 53E della rientranza 53A contemporaneamente e appoggi in modo oscillante contro il fondo interno della rientranza 53A.
Sar? ora descritto il funzionamento dell'interruttore ad inclinazione 51. Con riferimento alla figura 21, l?angolo di azionamento dell'interruttore 51 dipende dall?angolo di contatto a2 della sfera conduttiva nel punto di contatto dello spigolo libero 53E con la-sfera conduttiva 49, in cui il simbolo di riferimento h si riferisce all?altezza dal fondo della rientranza neutra 53A al punto di contatto dello spigolo libero 53E con la sfera conduttiva 9. L'angolo di contatto a2 dipende dal diametro d della sfera conduttiva 49. In questa forma di attuazione, l?angolo di contatto a2 ? 65" quando l?interruttore ad inclinazione assume la posizione normale. Quando l?interruttore ad inclinazione si trova nella posizione normale, la sfera conduttiva 49 pu? rotolare fino a quando ? in contatto con il fondo della rientranza 53A. Inoltre la distanza di movimento libero della sfera conduttiva 49 ? fissata in modo che essa non entri in contatto con la piastra di contatto 47 o l'elemento di protezione 48.
All?inclinazione dell?interruttore ad inclinazione 51, la gravit? fa in modo che la sfera conduttiva 49 si muova nella rientranza neutra 53E in modo da entrare in contatto con una parte dello spigolo libero 53E. La sfera conduttiva 49 rimane in questa posizione fino a quando 1'inclinazione dell'interruttore ad inclinazione 51 non raggiunge l'angolo di azionamento fissato. Quando l'inclinazione dell'interruttore ad inclinazione 51 supera l'angolo di azionamento fissato, la sfera conduttiva 49 passa sopra lo spigolo libero 53E della rientranza neutra 53A e quindi si muove rapidamente sulla faccia di rotolamento 53B fino alla posizione indicata dalla linea tratteggiata nella figura 21, in modo che la sfera conduttiva 49 entri in contatto con la piastra di contatto 47 chiudendo il percorso elettrico tra l'involucro 53 e la spina terminale 45. Di conseguenza, ? possibile impedire la condizione di contatto instabile dovuta ad un movimento irregolare della sfera conduttiva 49 vicino all'angolo di azionamento fissato dell?interruttore ad inclinazione come nell?interruttore ad inclinazione 41 precedentemente descritto ed ? possibile assicurare la generazione di un segnale "on" affidabile.
Inoltre, viene lasciato un gioco tra la sfera conduttiva 49 e lo spigolo libero 53E della rientranza neutra 53A quando essa occupa la parte centrale del fondo della rientranza neutra 53A mentre l?interruttore ad inclinazione si trova nella sua posizione normale. Di conseguenza, l?angolo di mantenimento (? tra la sfera conduttiva 49 e lo spigolo libero 53E ? aumentato nell?interruttore ad inclinazione 51 rispetto all'interruttore 41 che ? regolato allo stesso angolo di azionamento dell'interruttore 51 ed in cui la sfera conduttiva 49 ? trattenuta da tutto lo spigolo libero 53E della rientranza neutra 53A. Cos? la forza di vincolo contro la sfera conduttiva 49 ? ridotta, il che pu? mantenere l'angolo di azionamento stabile. Inoltre si pu? impedire che la sfera conduttiva 49 sia trattenuta nella rientranza 53A poich? l?angolo di mantenimento [3 ? grande anche nell?interruttore ad inclinazione avente un grande angolo di azionamento.
Negli interruttori ad inclinazione per quanto precedentemente descritto, la sfera conduttiva appoggia 3ulla parte sostanzialmente centrale della piastra di contatto 7 fuori dal contatto con l'involucro quando 1 ?interruttore ad inclinazione ? inclinato di 180? rispetto alla posizione normale o ? rovesciato. Di conseguenza, vi ? la possibilit? che il segnale ?on? non possa essere generato anche quando l?apparecchiatura controllata ? rovesciata.
Una decima forma di attuazione illustrata nelle figure 22 e 23 ? diretta ad una soluzione del problema precedentemente descritto. Una sporgenza 78 ? fissata sulla parte centrale dell'elemento di protezione 48, come ? illustrato nella figura 23. Le dimensioni della sporgenza 78 sono fissate in modo che essa non s? impegni con la sfera conduttiva 49 anche quando quest'ultima ? a riposo, mentre l?interruttore ad inclinazione si trova nella sua posizione normale e quando la sfera rotola normalmente. La sporgenza 78 pu? essere formata integralmente con la piastra di contatto 47 o con l'elemento di protezione 48.
L'interruttore ad inclinazione 71 provvisto della sporgenza 78 funziona nello stesso modo degli interruttori ad inclinazione precedentemente descritti, quando assume la posizione normale e quando ? normalmente inclinato o rovesciato. Quando l'involucro dell'interruttore ad inclinazione 71 ? rovesciato, la sfera conduttiva 49 subisce, dalla sporgenza 78, una forza composita agente verso l'esterno dal centro in modo che la sfera conduttiva 49 si muova sulle parti a linguetta 47A della piastra di contatto 47 ed entri in contatto con la parete interna dell?involucro 73. Di conseguenza, il segnale ?on? pu? essere generato in modo affidabile anche quando 1'involucro dell'interruttore ? rovesciato.
Nelle forme di attuazione precedenti, si impedisce che la sfera conduttiva rotoli mediante lo spigolo libero della rientranza neutra fino a quando l'inclinazione dell'interruttore ad inclinazione non raggiunge l'angolo predeterminato. La forma del fondo dell?involucro pu? essere deformata in quelle illustrate nelle figure da 24 a 26, purch? la sfera conduttiva entri in contatto con. la piastra di contatto quando si raggiunge l?angolo di azionamento dell?interruttore ad inclinazione. Il fondo dell'involucro 83 illustrato nella figura 24 ha una faccia curva in forma concava con un raggio di curvatura maggiore di quello della sfera conduttiva 49, e la faccia di rotolamento 83B che prosegue dalla faccia a curvatura concava ? realizzata come una faccia a curvatura convessa con un raggio di curvatura maggiore di quello della sfera conduttiva 49.
La figura 25 mostra la rientranza neutra 93A avente un fondo realizzato come una faccia conica. Nella figura 26, una faccia lineare ? disposta in modo discontinuo tra la rientranza neutra 103A e la faccia di rotolamento.
La figura 27 illustra una undicesima forma di attuazione dell?invenzione. Nell'interruttore ad inclinazione 111 illustrato nella figura 27, la testata 116 dell?involucro 113 ? realizzata in un materiale elettricamente isolante e la spina terminale 45 ? fissata direttamente nell?apertura della testata 116. Secondo questa costruzione, la spina terminale 45 ? fissata direttamente nella testata 116 sostanzialmente nella condizione elettricamente isolata. Inoltre, poich? l'involucro 113 ? realizzato in metallo e materiale inorganico elettricamente conduttivo, come vetro o ceramica, ? possibile impedire la generazione di un contaminante organico che potrebbe provocare una interruzione della conduzione elettrica tra i contatti rispetto al caso in cui l'involucro fosse realizzato in una resina sintetica. Inoltre, l'involucro 113 ? pi? rigido e ha un migliore rapporto costi/prestazioni rispetto a quello realizzato soltanto in vetro o ceramica .
La descrizione precedente ed i disegni sono puramente illustrativi dei principi della presente invenzione e non devono essere interpretati in senso limitativo. L'unica limitazione deve essere determinata dall'ambito delle rivendicazioni annesse.

Claims (33)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo sensibile all?accelerazione che include un elemento sismo3ensibile comprendente: a) un involucro realizzato in un materiale elettricamente conduttivo ed avente un fondo ed una estremit? aperta, in cui l?involucro ha una faccia inclinata formata sul suo fondo in modo da innalzarsi dolcemente concentricamente verso l?esterno sostanzialmente dal centro del suo fondo; b) una testata fissata all'involucro in modo da chiudere la sua estremit? aperta ed avente una apertura passante in cui una spina terminale elettricamente conduttiva ? fissata in una relazione di isolamento con la testata; c) un organo di contatto realizzato in un materiale elettricamente conduttivo e fissato ad un'estremit? della spina terminale disposta all?interno dell'involucro, in cui l?organo di contatto ha una molteplicit? di parti a linguetta comprendenti rispettive parti di contatto disposte concentricamente con la spina terminale, in cui le parti a linguetta hanno una elasticit? predeterminata-, d) una sfera inerziale racchiusa nell?involucro in modo da essere disposta sostanzialmente al centro dell'involucro in un suo assetto normale in una condizione stazionaria, in cui la sfera inerziale si muove quando ? soggetta ad oscillazione, in modo che la sfera inerziale strisci sulle parti a linguetta dell'organo di contatto tranne le estremit? delle parti a linguetta in modo che la sfera inerziale chiuda un percorso elettrico tra l?organo di contatto e l?involucro ed in modo che le parti a linguetta siano elasticamente deformate, ricevendo cos? una forza che ne provoca la spinta contro il fondo dell'involucro.
  2. 2. Dispositivo sensibile all?accelerazione secondo la rivendicazione 1, in cui una forza di rimbalzo basata su una forza risultante (F2+F3) di una forza composita (F2) di una forza di attrito (Fi) tra la sfera inerziale e le parti a linguetta in un campo di movimento della sfera inerziale, la quale forza composita (F2) agisce in una direzione parallela al fondo dell?involucro, e di una forza di attrito (F3) tra la sfera inerziale ed il fondo dell'involucro, ? fissata in modo da essere minore di una forza risultante (F4+F5) di una forza composita (F4) di una forza repulsiva applicata alla sfera inerziale dalle parti a linguetta dell'organo di contatto, la quale forza composita (F4) agisce in una direzione parallela al fondo dell'involucro.
  3. 3. Dispositivo sensibile all'accelerazione comprendente : a) un involucro realizzato in un materiale elettricamente conduttivo ed avente un fondo ed un?estremit? aperta, in cui l?involucro ha nel fondo una rientranza neutra centrale ed una faccia di rotolamento intorno alla rientranza in modo che il fondo sia realizzato nella forma di una mensola; b) una testata fissata all?involucro in modo da chiudere la sua estremit? aperta ed avente una apertura passante in cui una spina terminale elettricamente conduttiva ? fissata in una relazione di isolamento con la testata; c) un organo di contatto realizzato in un materiale elettricamente conduttivo e fissato ad una estremit? della spina terminale disposta all'interno dell?involucro, in cui l'organo di contatto ha una parte di contatto disposta concentricamente con la spina terminale; e d) una sfera inerziale racchiusa nell'involucro in modo da essere disposta in corrispondenza della rientranza del fondo dell?involucro in un suo assetto normale in una condizione stazionaria per gravit? in modo da impedire che la sfera inerziale sia portata in contatto con l'organo di contatto, in cui la faccia di rotolamento del fondo dell'involucro ? realizzata in modo che tale faccia si innalzi concentricamente verso l'esterno dal centro del suo fondo e in modo che un suo gradiente diminuisca, in cui si impedisce il rotolamento della sfera inerziale sulla faccia di rotolamento del fondo dell'involucro mediante la sua rientranza neutra fino a quando l'involucro non ? inclinato di una angolo predeterminato, impedendo cosi che entri in contatto con l'organo di contatto, in cui la sfera inerziale pu? allontanarsi dalla rientranza neutra rotolando cosi sulla faccia di rotolamento quando l'involucro ? inclinato per pi? dell?angolo predeterminato, in modo che la sfera inerziale sia portata in contatto con l'organo di contatto, collegando cosi elettricamente l'organo di contatto all'involucro .
  4. 4. Dispositivo sensibile all'accelerazione secondo la rivendicazione 3, in cui l'organo di contatto ha una molteplicit? di parti a linguetta aventi una elasticit? predeterminata.
  5. 5. Dispositivo sensibile all'accelerazione secondo la rivendicazione 2, in cui l'organo di contatto ? portato in contatto con la sfera inerziale tranne una sua estremit? distale.
  6. 6. Dispositivo sensibile all'accelerazione secondo la rivendicazione 3, in cui la rientranza neutra ha una dimensione tale per cui la sfera inerziale possa rotolare sul fondo dell'involucro in un campo definito da una parete periferica della rientranza neutra nella condizione normale della sfera inerziale .
  7. 7. Dispositivo sensibile all'accelerazione secondo la rivendicazione 1, in cui un valore di flessione di ogni parte a linguetta dell?organo di contatto ? fissato in un campo tra 0,25 e 5 mm quando una forza corrispondente al peso della sfera inerziale ? applicata ad un punto di contatto di ogni parte a linguetta con la sfera inerziale.
  8. 8. Dispositivo sensibile all?accelerazione secondo la rivendicazione 2, in cui un valore di flessione di ogni parte a linguetta dell?organo di contatto ? fissato in un campo tra 0,25 e 5 mm quando una forza corrispondente al peso della sfera inerziale ? applicata ad un punto di contatto di ogni parte a linguetta con la sfera inerziale.
  9. 9. Dispositivo sensibile all?accelerazione secondo la rivendicazione 1, in cui un diametro interno dell?involucro ? minore di un valore di somma del diametro della sfera inerziale e 4 mm, ed una inclinazione del fondo dell?involucro varia tra 4 e 10? .
  10. 10. Dispositivo sensibile all?accelerazione secondo la rivendicazione 2, in cui un diametro interno dell?involucro ? minore di un valore di somma del diametro della sfera inerziale e 4 mm, ed una inclinazione del fondo dell'involucro varia tra 4 e 10? .
  11. 11. Dispositivo sensibile all'accelerazione secondo la rivendicazione 1, in cui 45?<(?<75? in cui |?? rappresenta un angolo di un piano orizzontale e una parte della sfera inerziale dove questa ? in contatto con la parte a linguetta dell'organo di contatto nella sua condizione libera, e ?+(3>40? in cui a rappresenta un angolo del fondo dell?involucro rispetto al piano orizzontale e (? rappresenta una inclinazione dell'organo di contatto rispetto al piano orizzontale.
  12. 12. Dispositivo sensibile all?accelerazione secondo la rivendicazione 2, in cui 45?<?<75e in cui f30 rappresenta un angolo di un piano orizzontale e una parte della sfera inerziale dove questa ? in contatto con la parte a linguetta dell?organo di contatto nella sua condizione libera, e a+(3>40? in cui ot rappresenta un angolo del fondo dell?involucro rispetto al piano orizzontale e (5 un'inclinazione dell?organo di contatto rispetto al piano orizzontale.
  13. 13. Dispositivo sensibile all'accelerazione secondo la rivendicazione 1, in cui il fondo dell'involucro ha una parte centrale cava di riposo dove la sfera inerziale ? a riposo nel suo assetto normale per essere trattenuta in posizione per gravit? e la sfera inerziale si- allontana dalla parte di riposo quando ? soggetta ad un?oscillazione con una accelerazione predeterminata.
  14. 14. Dispositivo sensibile all'accelerazione secondo la rivendicazione 2, in cui il fondo dell'involucro ha una parte centrale cava di riposo dove la sfera inerziale ? a riposo nel suo assetto normale per essere trattenuta in posizione per gravit? e la sfera inerziale si allontana dalla parte di riposo quando ? soggetta ad un?oscillazione con una accelerazione predeterminata.
  15. 15. Dispositivo sensibile all'accelerazione secondo la rivendicazione 13, in cui la parte di riposo ha un raggio compreso tra 0,1 e 0,25 volte il raggio della sfera inerziale.
  16. 16. Dispositivo sensibile all'accelerazione secondo la rivendicazione 14, in cui la parte di riposo ha un raggio compreso tra 0,1 e 0,25 volte il raggio della sfera inerziale.
  17. 17. Dispositivo sensibile all'accelerazione secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre un elemento di protezione disposto in vicinanza di una parte della spina terminale dove l'organo di contatto ? fissato ed avente una rigidezza predeterminata per impedire una deformazione permanente dell'organo di contatto dovuta a collisione con la sfera inerziale.
  18. 18. Dispositivo sensibile all?accelerazione secondo la rivendicazione 2, comprendente inoltre un elemento di protezione disposto in vicinanza di una parte della spina terminale dove l'organo di contatto ? fissato ed avente una rigidezza predeterminata per impedire una deformazione permanente dell?organo di contatto dovuta a collisione con la sfera inerziale.
  19. 19. Dispositivo sensibile all'accelerazione secondo la rivendicazione 3, comprendente inoltre un elemento di protezione disposto in vicinanza di una parte della spina terminale dove l'organo di contatto ? fissato ed avente una rigidezza predeterminata per impedire una deformazione permanente dell?organo di contatto dovuta a collisione con la sfera inerziale.
  20. 20. Dispositivo sensibile all?accelerazione secondo la rivendicazione 1, in cui un trattamento superficiale ? applicato ad una superficie della sfera inerziale, almeno una parte sia dell'organo di contatto sia della superficie interna dell?involucro con la quale parte la sfera inerziale entra in contatto, per impedire che la conduttivit? della sfera inerziale e della parte sia dell'organo di contatto sia della superficie interna dell?involucro sia danneggiata da un'atmosfera in cui il dispositivo ? utilizzato.
  21. 21. Dispositivo sensibile all?accelerazione secondo la rivendicazione 2, in cui un trattamento superficiale ? applicato ad una superficie della sfera inerziale, almeno una parte sia dell'organo di contatto sia della superficie interna dell'involucro con la quale parte la sfera inerziale entra in contatto, per impedire che la conduttivit? della sfera inerziale e della parte sia dell'organo di contatto sia della superficie interna dell'involucro sia danneggiata da un'atmosfera in cui il dispositivo ? utilizzato. 23.
  22. Dispositivo sensibile all?accelerazione secondo la rivendicazione 3, in cui un trattamento superficiale ? applicato ad una superficie della sfera inerziale, almeno una parte sia dell?organo di contatto sia della superficie interna dell'involucro con la quale parte la sfera inerziale entra in contatto, per impedire che la conduttivit? della sfera inerziale e della parte sia dell'organo di contatto sia della superficie interna dell?involucro sia danneggiata da un?atmosfera in cui il dispositivo ? utilizzato.
  23. 23. Dispositivo sensibile all'accelerazione secondo la rivendicazione 1, in cui la testata chiude a tenuta l'involucro.
  24. 24. Dispositivo sensibile all?accelerazione secondo la rivendicazione 2, in cui la testata chiude a tenuta l'involucro.
  25. 25. Dispositivo sensibile all'accelerazione secondo la rivendicazione 3, in cui la testata chiude a tenuta l?involucro.
  26. 26. Dispositivo sensibile all'accelerazione secondo la rivendicazione 1, in cui la testata chiude a tenuta l?involucro e un gas anti-inquinamento ? contenuto nell?involucro chiuso a tenuta.
  27. 27. Dispositivo sensibile all?accelerazione secondo la rivendicazione 2, in cui la testata chiude a tenuta l?involucro e un gas anti-inquinamento ? contenuto nell'involucro chiuso a tenuta.
  28. 28. Dispositivo sensibile all?accelerazione secondo la rivendicazione 3, in cui la testata chiude a tenuta l'involucro e un gas ant i-inquinamento ? contenuto nell'involucro chiuso a tenuta.
  29. 29. Dispositivo sensibile all'accelerazione secondo la rivendicazione 23, comprendente inoltre un organo di sospensione disposto all?esterno del dispositivo, un supporto che supporta l'organo di sospensione in una posizione predeterminata ed un corpo che racchiude un involucro chiuso a tenuta con un liquido avente una viscosit? prefissata ed in cui il corpo ? montato in modo da potersi muovere in un angolo di inclinazione ammissibile predeterminato in modo che 1'involucro chiuso a tenuta sia fatto assumere per gravit? l?assetto normale e la sfera inerziale nell'involucro chiuso a tenuta rotoli quando il corpo ? soggetto ad un?accelerazione dovuta ad oscillazione, interrompendo cos? un percorso elettrico.
  30. 30. Dispositivo sensibile all?accelerazione secondo la rivendicazione 24, comprendente inoltre un organo di sospensione disposto all?esterno del dispositivo, un supporto che supporta l'organo di sospensione in una posizione predeterminata ed un corpo che racchiude un involucro chiuso a tenuta con un liquido avente una viscosit? prefissata ed in cui il corpo ? montato in modo da potersi muovere in un angolo di inclinazione ammissibile predeterminato in modo che l?involucro chiuso a tenuta sia fatto assumere per gravit? l'assetto normale e la sfera inerziale nell?involucro chiuso a tenuta rotoli quando il corpo ? soggetto ad un'accelerazione dovuta ad oscillazione, interrompendo cos? un percorso elettrico.
  31. 31. Dispositivo sensibile all?accelerazione secondo la rivendicazione 4, in cui l?organo di contatto ? portato in contatto con la sfera inerziale tranne una sua estremit? distale.
  32. 32. Dispositivo sensibile all?accelerazione secondo la rivendicazione 1, in cui l'elemento sismosensibile genera un segnale quando ? soggetto ad un?oscillazione dovuta ad un terremoto ed il dispositivo sensibile all?accelerazione ? collegato con un microelaboratore provvisto di dati relativi ad un ciclo ed un valore di soglia di risposta in una caratteristica alternativa di un?oscillazione dovuta ad un terremoto di un?intensit? sismica predeterminata, il microelaboratore essendo programmato per confrontare il segnale generato dall?elemento sismosensibile con i dati, in modo tale che l?oscillazione dovuta al terremoto sia distinta da un?oscillazione di disturbo cosicch? il microelaboratore determina il verificarsi del terremoto quando i dati di una durata del segnale generato dall'elemento sismosensibi le sono alimentati al microelaboratore per un predeterminato numero di volte entro un predeterminato periodo di tempo.
  33. 33. Dispositivo sensibile all?accelerazione secondo la rivendicazione 2, in cui l'elemento sismosensibile genera un segnale quando ? soggetto ad un?oscillazione dovuta ad un terremoto ed il dispositivo sensibile all'accelerazione ? collegato con un microelaboratore provvisto di dati di un ciclo ed un valore di soglia di risposta in una caratteristica alternativa di un?oscillazione dovuta ad un terremoto di un'intensit? sismica predeterminata, il microelaboratore essendo programmato per confrontare il segnale generato dall?elemento sismosensibile con i dati, in modo tale che l?oscillazione dovuta al terremoto sia distinta da un?oscillazione di disturbo cosicch? il microelaboratore determina il verificarsi del terremoto quando i dati di una durata del segnale generato dall'elemento sismosensibile sono alimentati al microelaboratore per un predeterminato numero di volte entro un predeterminato periodo di tempo.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5837951A (en) * 1992-09-16 1998-11-17 Ubukata Industries Co., Ltd. Inertia switching device, acceleration responsive device and method of making acceleration responsive device
EP0883096A3 (en) * 1997-06-03 1999-12-29 Kabushiki Kaisha Alpha Tsushin Distress call emitting device
US6377187B1 (en) 2000-01-06 2002-04-23 Peter Sui Lun Fong Level/position sensor and related electronic circuitry for interactive toy
US6437703B1 (en) * 2000-01-06 2002-08-20 Peter Sui Lun Fong Level/position sensor and related electronic circuitry for interactive toy
US7450025B2 (en) * 2000-01-06 2008-11-11 Peter Sui Lun Fong Level/position sensor and related electronic circuitry for interactive toy
US7239248B2 (en) * 2000-01-06 2007-07-03 Peter Sui Lun Fong Level/position sensor and related electronic circuitry for interactive toy
US6995680B2 (en) * 2000-01-06 2006-02-07 Peter Sui Lun Fong Level/position sensor and related electronic circuitry for interactive toy
US6506987B1 (en) * 2001-07-19 2003-01-14 Randy Woods Magnetic switch
US6852935B2 (en) 2002-10-30 2005-02-08 Itron, Inc. Tilt switch
US20050104853A1 (en) * 2003-11-13 2005-05-19 Chatree Sitalasai Mechanical motion sensor and low-power trigger circuit
US7023308B2 (en) * 2003-11-20 2006-04-04 Magnasphere Corporation Magnetic switch assembly
EP1939911B1 (en) * 2005-08-17 2012-02-29 G-Device Corporation Compact tilted vibration sensor and method of manufacturing the same
US20070277386A1 (en) * 2006-05-31 2007-12-06 Motorola, Inc. Inclinometer or tilt switch with refined motion sensitivity
WO2008143588A1 (en) * 2007-05-23 2008-11-27 Nanyang Polytechnic Sensor for early warning of seismic activities
US8179277B2 (en) * 2008-12-02 2012-05-15 Hunter Hollander Alignment of flagstaffs in the marching formations
US10059301B2 (en) * 2011-08-29 2018-08-28 Trw Vehicle Safety Systems Inc. Sensor assembly for a vehicle occupant protection device
US20160203928A1 (en) * 2014-12-22 2016-07-14 David Michael Mervine Magnetic deadman switch
CN106885921B (zh) * 2016-12-27 2019-10-25 孙君意 方向感测器

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2188288B2 (it) * 1972-06-05 1976-08-06 Roesch Carol
US4001185A (en) * 1972-06-28 1977-01-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Acceleration sensing device
US3818160A (en) * 1973-05-14 1974-06-18 Acb Corp Inertia switch with ball actuated deflectable contact
US4032733A (en) * 1975-10-06 1977-06-28 Meisenheimer Jr Daniel Thomas Omnidirectional inertia switch
US4185651A (en) * 1977-06-30 1980-01-29 Paulson Eugene K Inertially triggered fluid flow control device
JPS59228123A (ja) * 1983-06-10 1984-12-21 Susumu Ubukata 感震器
JPH0678934B2 (ja) * 1986-07-23 1994-10-05 明豊トレ−デイング株式会社 感震装置
JPS6479624A (en) * 1987-09-22 1989-03-24 Susumu Ubukata Seismoscope
JPH02186224A (ja) * 1989-01-13 1990-07-20 Akashi Seisakusho Co Ltd 感震器
JPH0313829A (ja) * 1989-06-12 1991-01-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 地震検出システム
JPH03219517A (ja) * 1990-01-25 1991-09-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 地震検出装置
US5237135A (en) * 1992-08-19 1993-08-17 Raymond Engineering Inc. Omni-directional inertia switching device
US5408457A (en) * 1994-02-04 1995-04-18 Osaka Gas Co., Ltd. Device for detecting seismic motion

Also Published As

Publication number Publication date
ITTO930678A0 (it) 1993-09-16
AU4732193A (en) 1994-03-24
US5610338A (en) 1997-03-11
AU668753B2 (en) 1996-05-16
IT1261866B (it) 1996-06-03

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