ITTO930780A1 - Connettore elettrico di sicurezza a presa e spina. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale:

"Connettore elettrico di sicurezza a presa e spina",

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ai connettori elettrici comprendenti una presa avente un corpo recante almeno una coppia di boccole associate a corrispondenti contatti destinati ad essere collegati a rispettivi conduttori di alimentazione, ed una spina avente almeno una coppia di spinotti elettricamente conduttori inseribili entro le boccole della presa per accoppiarsi con i suddetti contatti.

Connettori di questo tipo, a conformazione bipolare o tripolare, sono universalmente utilizzati in ambito civile ed industriale per la connessione di apparecchiature elettriche alla rete di alimentazione.

In questi connettori noti, tradizionalmente le boccole della presa sono direttamente collegate ai relativi contatti e quindi, attraverso rispettivi morsetti, alla rete di alimentazione.

Conseguentemente, la connessione elettrica fra la spina e la rete si realizza a seguito del semplice inserimento degli spinotti della spina entro le boccole della presa.

Particolarmente nel caso di applicazioni domestiche, i connettori a presa e spina secondo la tecnica nota presentano seri problemi di sicurezza, particolarmente nei confronti di bambini, in quanto l?introduzione di un corpo di materiale conduttore entro l'una o l?altra boccola della presa pu? provocare il diretto contatto con la rete di alimentazione con la conseguenza di gravi infortuni.

Lo scopo della presente invenzione ? quello di risolvere il suddetto problema, e di realizzare un connettore elettrico a presa e spina del tipo sopra definito che consenta di assicurare un elevato grado di sicurezza antinfortunistica nell'eventualit? di introduzione di corpi conduttori nella presa.

Un altro scopo dell'invenzione ? quello di realizzare un connettore elettrico a presa e spina nel quale l'erogazione di corrente dalla rete collegata alla presa sia resa possibile soltanto a seguito dell'introduzione della relativa spina e delle successiva effettuazione di una manovra supplementare .

Secondo l'invenzione, questi scopi vengono raggiunti grazie al fatto che, in un connettore elettrico a presa del tipo definito all'inizio, la presa ? formata a guisa di interruttore girevole per realizzare la connessione elettrica fra gli spinotti della spina e i contatti della presa soltanto a seguito di una rotazione delle boccole della presa, a partire da una prima posizione angolare di inserimento degli spinotti entro le boccole, in una seconda posizione angolare di connessione.

In pratica, in assenza della spina l'interruttore girevole della presa si mantiene in una condizione disattivata, corrispondente alla prima posizione angolare, nella quale le boccole della presa non sono collegate elettricamente alla rete. Pertanto, grazie alla suddetta idea di soluzione,' nessuna conseguenza pericolosa pu? derivare a seguito dell'inserimento, operato ad esempio da un bambino, di un corpo elettricamente conduttore entro l'una e/o l?altra boccola della presa.

Secondo una caratteristica vantaggiosa dell'invenzione, nella suddetta seconda posizione angolare ? impedita l'estrazione degli spinotti della spina dalle boccole della presa.

In tal modo per rimuovere la spina dalla presa occorre riposizionare tale spina nella prima posizione angolare di partenza: in altre parole, in assenza della spina la presa sar? sempre necessariamente configurata in condizione disattivata, cio? di interruzione della connessione elettrica con la rete di alimentazione.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno evidenti nel corso della dettagliata descrizione che segue, con riferimento ai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, nei quali:

- la figura 1 ? una vista prospettica schematica della presa di un connettore elettrico a presa e spina secondo l'invenzione, nella condizione disinserita della spina,

- la figura 2 ? una vista prospettica esplosa del connettore,

- la figura 3 ? una vista in sezione assiale del connettore con la spina inserita nella presa, in una prima posizione corrispondente ad una condizione inoperativa del connettore,

- la figura 4 ? una vista analoga alla figura 3 ma ruotata di 90?, in una seconda posizione della spina corrispondente alla condizione operativa del connettore

- la figura 5 ? una vista in sezione trasversale secondo la linea V-V della figura 4, e

la figura 6 ? una vista in sezione longitudinale ed in maggiore scala secondo la linea VI-VI della figura 4.

Riferendosi ai disegni, con 1 ? indicato nel suo insieme un connettore elettrico secondo l'invenzione, comprendente essenzialmente una presa 2 ed una spina 3.

La presa 2 ? costituita da un corpo di sopporto 4, di materiale elettricamente isolante, avente una forma generale cilindrica cava, provvisto ad un'estremit? di un fondello 5 ed all'altra estremit? di una flangia 6 per il collegamento di una piastra di copertura 7 formata centralmente con un'apertura circolare 8.

Alla faccia esterna del fondello 5 sono applicati, nell'esempio illustrato, tre morsetti di contatto a vite 9, 10, 11 per la connessione, tramite rispettivi conduttori non illustrati, ad una normale rete di alimentazione elettrica a corrente alternata.

Il morsetto centrale 10, normalmente utilizzato per la connessione a terra, ? direttamente collegato ad una boccola assiale 12 fungente anche, come si vedr? nel seguito, da sopporto in rotazione per un corpo rotante di materiale isolante 13 montato girevole nel corpo di sopporto 4.

Gli altri due morsetti 9, 11 sono collegati elettricamente, attraverso rispettivi perni assiali 14, con una coppia di elementi oscillanti di contatto 15 costituiti da due lamelle contrapposte formate con rispettivi incavi di aggancio 16, la cui funzione verr? chiarita nel seguito.

Le due lamelle oscillanti di contatto 15 sono mantenute nella posizione di riposo rappresentata nella figura 2 dall'azione di rispettive molle di contrasto 17 avvolte sui perni 14, e possono ruotare nella posizione operativa rappresentata nelle figure.

4 e 5 contro l'azione di tali molle 17.

Il fondello 5 del corpo di sopporto 2 reca inoltre un dispositivo di ritegno o dispositivo posizionatore 18, costituito da un puntale assiale 19 alloggiato in una sede 20 e sottoposto all'azione di una molla di compressione 21, la cui funzione verr? chiarita nel seguito.

Il corpo rotante di materiale isolante 13 presenta una forma generalmente circolare, complementare a quella della cavit? del corpo di sopporto 4, con un disco esterno di copertura 22, fissato tramite viti 23, girevole entro l'apertura 8 della piastrina 7.

Il corpo rotante 13 ? formato con un foro assiale centrale passante 24 montato girevole sulla bussola centrale 12 del corpo di sopporto 4. E' previsto un sistema di ritegno assiale del corpo rotante 13 relativamente alla boccola 12, costituito ad esempio (in modo non illustrato nei disegni) da un accoppiamento filettato o da qualsiasi altro sistema idoneo.

Il corpo rotante 13 ? inoltre formato con due ulteriori fori assiali passanti 25, disposti da parti opposte al foro centrale 24, definenti due boccole isolanti operativamente associate, nel modo chiarito nel seguito, con le due lamelle oscillanti di contatto 15.

La spina 3 presenta una conformazione generalmente convenzionale, con un corpo 26 dal quale sporgono uno spinotto centrale 27 e due spinotti laterali 28, i quali sono disposti come i fori 24 e 25 del corpo rotante 13 della presa 2.

I due spinotti 28 sono formati, ad una breve distanza dalle rispettive estremit? libere,con due tacche laterali 29, costituite ad esempio da gole anulari, complementari agli incavi 16 delle due lamelle di contatto oscillanti 15.

Inoltre, come ? rappresentato in dettaglio nella figura 6, ciascuno spinotto 27, 28 ? cavo e presenta, in prossimit? della sua estremit? libera, una filettatura 30 nella quale si avvita una corrispondente filettatura 31 di uno stelo 32 inserito attraverso l?estremit? libera dello spinotto per il serraggio di un rispettiva conduttore elettrico 33, inserito lateralmente attraverso un'apertura 34 formata in una parte di radice prismatica 35 dello spinotto 28.

Con 36 ? indicata una molla di trazione che collega il corpo di sopporto 4 con una zona periferica del corpo rotante 13. Tale molla 36 tende a mantenere il corpo rotante 13 nella posizione angolare inoperativa rappresentata nella figura 3, denominata nel seguito come "prima posizione angolare", e tende a contrastarne la rotazione verso la posizione angolare di connessione rappresentata nelle figure 4 e 5, denominata nel seguito come "secondo posizione angolare". La prima posizione angolare e la seconda posizione angolare sono fra loro sfalsate angolarmente, ad esempio, di circa 90?.

Riferendosi ora in maggiore dettaglio alla figura 3 ed alle figure 4 e 5, verr? descritto il funzionamento del connettore elettrico 1 secondo l ' invenzione .

In assenza della spina 3, la configurazione della presa 2 ? quella rappresentata nella figura 3, in cui il corpo rotante 13 ? situato nella prima posizione angolare- In tale posizione le due boccole isolanti 25 del corpo rotante 13 sono sfalsate di circa 90" rispetto alle lamelle di contatto 15, e quindi alle relative morsettiere 9, 11, sicch? non vi ? passaggio di corrente fra il corpo di sopporto 4 ed il corpo rotante 13. In tale configurazione la presa 2 realizza una funzione di sicurezza antinfortunistica consistente nel fatto che, anche introducendo un elemento conduttore attraverso l?una e/o l?altra delle due boccole 25 non vi pu? essere alcun passaggio di corrente verso l'esterno, cio? verso chi impugna tale elemento conduttore.

Il corpo rotante 13 viene trattenuto nella suddetta prima posizione angolare grazie all'impegno del puntale 19, sottoposto all'azione della molla 21, entro l?estremit? interna di una delle due boccole 25, ed in particolare di quella di destra con riferimento ai disegni. Per liberare in rotazione il corpo rotante 13 occorrerebbe intervenire dall'esterno con un qualche attrezzo per arretrare il puntale 19 e quindi ruotare il corpo girevole 13 : questa operazione sarebbe comunque tutt'altro che agevole, e normalmente non alla portata di un bambino.

Allorch? la spina 3 viene accoppiata con la presa 2, gli spinotti 27 e 28 si impegnano rispettivamente la prima entro il foro centrale 24 e la boccola conduttrice 12, ed i secondi attraverso le boccole isolanti 25 del corpo rotante 23. Per effetto di tale introduzione, come ? rappresentato nella figura 3 le estremit? libere dei due spinotti 28 sporgono con le rispettive gole 29 dall'estremit? del corpo rotante 13 opposta al disco esterno 22. A seguito dell'introduzione, lo spinotto 28 di destra con riferimento ai disegni provoca l'arretramento del puntale 19 contro l'azione della relativa molla 21, disimpegnandolo dalla corrispondente boccola 25 e liberando quindi in rotazione il corpo rotante 13.

A partire da questa posizione, la spina 3 pu? essere fatta ruotare manualmente di circa 90?, contro l'azione della molla di richiamo 36, spostando angolarmente il corpo rotante 13 dalla prima alla seconda posizione angolare, rappresentata nelle figure 4 e 5. Nella fase finale della rotazione, gli spinotti 28 interagiscono con le lamelle oscillanti di contatto 15, provocandone la rotazione verso l'esterno contro l'azione delle relative molle 17, fino all'impegno delle gole anulari 29 entro i relativi incavi di aggancio 16. Il corpo rotante 13 e quindi la spina 3 vengono cosi trattenuti saldamente nella seconda posizione angolare, che corrisponde alla connessione elettrica fra la spina 3 e la presa 2, attraverso le lamelle di contatto 15 collegate alle rispettive morsettiere 9 e 11.

In tale posizione la spina 3 non pu? essere estratta dalla presa 2, sempre a causa dell'aggancio fra le lamelle di contatto 15 e gli spinotti 28. L'estrazione ? consentita soltanto dopo che la spina 3 e il corpo rotante 13 sono stati nuovamente ruotati verso la prima posizione angolare, cosi da disimpegnare gli spinotti 28 dalle relative lamelle di connessione 15. La manovra di rotazione avviene, dopo il primo tratto di corsa angolare corrispondente al disimpegno fra gli spinotti 28 e le lamelle di connessione 15, in modo automatico grazie all'azione della molla di richiamo 36.

Naturalmente i particolari di costruzione e le forme di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato, senza per questo uscire dall?ambito della presente invenzione. Cos?, ad efeempio, la corsa angolare dalla prima alla seconda posizione angolare della spina 3 e del corpo rotante 13 potrebbe essere maggiore o minore di 90?, e le modalit? di accoppiamento di tale corpo rotante 13 relativamente al corpo di sopporto 4 potrebbero essere costruttivamente diverse da quelle rappresentate a titolo di esempio nei disegni.

Inoltre l?invenzione ? applicabile in modo vantaggioso non solo a connettori elettici a presa e spina bipolare, ma anche tripolare.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Connettore elettrico (1) comprendente una presa (2) avente un corpo (4) recante almeno una coppia di boccole (25) associate a corrispondenti contatti (9, 11) destinati ad essere collegati a rispettivi conduttori di alimentazione elettrica,ed una spina (3) avente almeno una coppia di spinotti elettricamente conduttori (28) inseribili entro le boccole (25) della presa (2) per accoppiarsi con detti contatti (9, 11) , caratterizzato dal fatto che la presa (2) ? formata a guisa di interruttore girevole (13, 15) per realizzare la connessione elettrica fra gli spinotti (28) della spina (3) e i contatti (9, 11) della presa (2) soltanto a seguito di una rotazione delle suddette boccole (25) della presa (2), a partire da una prima posizione angolare di inserimento degli spinotti (28) della spina (3) entro tali boccole (25), in una seconda posizione angolare di connessione.
2. 2. Connettore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che in detta seconda posizione angolare ? impedita l'estrazione degli spinotti (28) della spina (3) dalle relative boccole (25) della presa (2).
3. 3. Connettore secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che: - la presa (2) comprende un corpo di sopporto di materiale elettricamente isolante (4) recante detti contatti (9, 11) ai quali sono associati rispettivi elementi oscillanti di contatto (15) formati ciascuno con una rispettiva parte di aggancio (16) e sottoposti all'azione di rispettivi organi elastici di contrasto (17), ed un corpo rotante di materiale isolante (13) accoppiato nel corpo di sopporto (4) in modo girevole fra dette prima e seconda posizione angolare e formato con fori assiali passanti definenti le suddette boccole (25), - gli spinotti (28) della spina (3) sono formati con rispettive parti di riscontro (29) impegnabili dalle parti di aggancio (16) dei contatti oscillanti (15), nella condizione inserita di detti spinotti (28) attraverso i fori passanti (25) del corpo rotante (13) della presa (2), a seguito della rotazione di detto corpo rotante (13) nella seconda posizione angolare .
4. 4. Connettore secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detti elementi oscillanti di contatto della presa (2) sono di forma lamellare (15) e le relative parti di aggancio sono formate da rispettivi incavi laterali (16), e le parti di riscontro degli spinotti (28) della spina (3) sono formate da rispettive tacche (29) impegnabili a scatto nei suddetti incavi (16) degli elementi oscillanti di contatto (15).
5. 5. Connettore secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che le tacche di riscontro degli spinotti (28) della spina (3) sono in forma di gole anulari (29).
6. 6. Connettore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 3 a 5, caratterizzato dal fatto che comprende inoltre mezzi elastici di richiamo (36) del corpo rotante (13) della presa (4) dalla seconda alla prima posizione angolare.
7. 7. Connettore secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti , caratterizzato dal fatto che la prima e la seconda posizione angolare sono fra loro sfalsate di circa 90?.
8. 8. Connettore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 3 a 7, caratterizzato dal fatto che comprende inoltre mezzi di ritegno (18) per impedire la rotazione del corpo rotante (13) della presa (2) dalla prima alla seconda posizione angolare nella condizione disinserita della spina (3).
9. 9. Connettore secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di ritegno (18) comprendono un puntale (19) a molla (21) portato dal corpo di sopporto (4) della presa (2) ed atto ad impegnare assialmente uno dei suddetti fori assiali passanti (25) del corpo rotante (13).
10. 10. Connettore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuno spinotto (28) della spina (3) ? cavo ed almeno parzialmente filettato internamente (30) e reca una vite assiale (32) av itabile attraverso l'estremit? libera dello spinotto (28) per il serraggio di un rispettivo conduttore elettrico (33) inserito alla base (35) dello spinotto (28). Il tutto sostanzialmente come descritto ed illustrato e per gli scopi specificati.