ITUB201563843U1 - Interruttore di sicurezza temporizzato ad azionamento manuale - Google Patents

Description

Descrizione

Campo di applicazione

La presente invenzione trova applicazione nel settore dei dispositivi elettrici di sicurezza ed in particolare ha per oggetto un interruttore di sicurezza temporizzato ad azionamento manuale.

Stato della tecnica

Le strutture di protezione di macchine ed impianti industriali, quali barriere e pannelli di protezione, sono normalmente provviste di uno o più interruttori di sicurezza destinati ad essere applicati in corrispondenza delle zone di accesso per consentire l'avvio dell'impianto solo in condizione sicura di protezione chiusa, arrestandolo automaticamente in caso di apertura della protezione.

Tipicamente, questi particolari interruttori comprendono una custodia destinata ad essere applicata ad una parte fissa della protezione ed alloggiante al suo interno i componenti elettrici ed elettronici di commutazione per il collegamento dell'interruttore agli impianti da controllare.

In corrispondenza della porta o pannello apribile della protezione è invece fissato un elemento attuatore destinato ad interagire con l'interruttore per aprire/chiudere uno o più circuiti collegati all'interruttore stesso in corrispondenza dell'apertura e chiusura del pannello o altra parte mobile.

In questo modo, l'attivazione dell'impianto è resa possibile solo nel caso in cui la protezione è in condizione sicura di pannello chiuso, in cui si ha interazione tra la porzione di commutazione e l'elemento attuatore.

In tale ambito, gli interruttori aventi maggiore diffusione prevedono che l'interazione tra l'attuatore mobile e la porzione circuitale contenuta nella custodia fissa avvenga attraverso una fessura presente nella custodia.

Attraverso tale fessura sarà possibile inserire un attuatore opportunamente sagomato, ad esempio a chiave, per agire su un meccanismo di blocco/sblocco di appositi contatti presenti nella custodia, come descritto ad esempio in US7456368 ed in DE10056458.

L'attuatore è anche destinato ad interagire con un dispositivo di blocco alloggiato all'interno della custodia per essere bloccato dallo stesso al fine di evitare che la porta possa essere aperta da persone non autorizzate quando l'impianto è ancora in funzione.

Pertanto, per poter aprire la protezione è necessario innanzitutto procedere allo sbloccaggio del suddetto meccanismo di blocco, che sarà opportunamente collegato ai mezzi di commutazione presenti nella stessa custodia in modo che il loro sbloccaggio determini necessariamente la commutazione in apertura del circuito di alimentazione dell'impianto, con conseguente arresto dello stesso.

Una particolare tipologia di interruttori prevede che il meccanismo di blocco sia comandato attraverso mezzi di comando di tipo manuale, che prevedono uno o più comandi, qual funghi di emergenza, interruttori a chiave o similari, destinati ad interagire con il meccanismo di blocco in seguito ad una specifica azione esercitata dall'esterno da parte di un utilizzatore.

Ad esempio, da EP0849750 è noto un interruttore di sicurezza ad azionamento manuale del tipo sopra descritto che comprende anche mezzi di ritardo atti ad interagire con il meccanismo di blocco per permetterne lo sbloccaggio in ritardo rispetto all'apertura del circuito di alimentazione dell'impianto.

In particolare, i mezzi di ritardo sono costituti da un accoppiamento vite/madrevite manovrabile dall'esterno attraverso una rotella per promuovere la traslazione di uno stelo di bloccaggio destinato ad interagire con l'attuatore quando quest'ultimo è in posizione inserita.

Lo stelo da parte opposta all’attuatore è collegato ai contatti per la commutazione del circuito in modo che nella prima parte della corsa dello stelo si abbia la sola apertura dei contatti senza sbloccaggio dell’attuatore.

Un primo inconveniente di simili interruttori ad azionamento manuale di tipo temporizzato, è rappresentato dal loro grado di sicurezza relativamente basso in quanto non sono provvisti di mezzi che impediscano comportamenti negligenti o fraudolenti che potrebbero portare all'avvio dell'impianto in condizioni non sicure, in particolare con protezione aperta, in quanto sarebbe sempre possibile azionare l’interruttore con attuatori non appositamente predisposti.

Inoltre, la possibilità che polvere o sporcizia si insinuino nella fessura rende gli interruttori poco affidabili.

Non da ultimo, lo sfasamento temporale tra apertura dei contatti e sblocco dell’attuatore è demandato unicamente a mezzi di natura meccanica che presentano generalmente un grado di fallibilità relativamente elevato.

Ancora, queste tipologie di interruttori nono sono provvisti dei sistemi di controllo necessari per essere utilizzati in tutte quelle condizioni in cui è richiesto un grado di sicurezza particolarmente elevato.

Presentazione dell’invenzione

Scopo della presente invenzione è quello di superare gli inconvenienti sopra indicati, realizzando un interruttore di sicurezza temporizzato ad azionamento manuale che presenti elevata efficienza e relativa economicità.

Uno scopo particolare è quello di realizzare un interruttore di sicurezza temporizzato ad azionamento manuale che sia particolarmente sicuro e prevenga aperture e/o chiusure non autorizzate dei relativi accessi, garantendo sempre che l’avvio dell’impianto avvenga in condizione sicura di protezione chiusa.

Ancora altro scopo è quello di realizzare un interruttore di sicurezza temporizzato ad azionamento manuale che presenti elevata affidabilità e garantisca che l’apertura del circuito di alimentazione dell’impianto controllato avvenga prima dello sblocco della parte mobile della protezione.

Tali scopi, nonché altri che appariranno più chiari inseguito, sono raggiunti da un interruttore di sicurezza temporizzato ad azionamento manuale che, in accordo alla rivendicazione 1, comprende un dispositivo di commutazione ancorabile ad una parte fissa della protezione e provvisto di mezzi di commutazione atti ad essere operativamente collegati almeno al circuito di alimentazione dell'impianto da controllare per l’apertura/chiusura dello stesso, ed un dispositivo attuatore ancorabile ad una parte mobile della protezione per interagire con detti mezzi di commutazione all'atto della chiusura della parte mobile sulla parte fissa.

Il dispositivo di commutazione comprende un meccanismo di blocco associato a detti mezzi di commutazione ed atto a trattenere/rilasciare selettivamente detto dispositivo attuatore e mezzi di sblocco azionabili manualmente ed operativamente accoppiati a detto meccanismo di blocco per eseguire lo sblocco di detto dispositivo attuatore con ritardo predeterminato rispetto alla commutazione del circuito di alimentazione da parte di detti mezzi di commutazione.

Inoltre il dispositivo di commutazione presenta mezzi sensori operativamente accoppiati a detti mezzi di commutazione per variarne lo stato in funzione di un segnale di ingresso, detto dispositivo attuatore comprendendo anche un trasmettitore atto ad inviare un segnale di presenza destinato ad essere ricevuto in ingresso da detti mezzi sensori per il comando di detti mezzi di commutazione quando detto trasmettitore è posto ad una distanza minima predeterminata da detti mezzi sensori. Grazie a questa particolare combinazione di caratteristiche sarà possibile conferire un grado di sicurezza relativamente elevato anche ad un interruttore ad azionamento manuale in quanto non sarà possibile agire sui mezzi di commutazione in condizioni non sicure e/o non autorizzate, in particolare in condizione di protezione aperta, in quanto è essenziale che lo specifico dispositivo attuatore sia sufficientemente prossimo al dispositivo commutatore.

Vantaggiosamente, il dispositivo attuatore potrà presentare un perno di centraggio atto ad essere inserito, all’atto della chiusura della protezione, in un foro di centraggio previsto in detto dispositivo di commutazione per impegnare detto meccanismo di blocco.

La predisposizione di un perno e di un foro di centraggio reciprocamente accoppiabili permetterà di garantire sempre un sufficiente allineamento tra le parti, non necessariamente preciso, rendendo l’interruttore particolarmente affidabile e consentendo di recuperare eventuali disallineamenti longitudinali e/o trasversali tra i dispositivi dovuti al montaggio non preciso.

Opportunamente, detto dispositivo di commutazione comprenderà un meccanismo di blocco con uno stelo longitudinale accoppiato meccanicamente a detti mezzi di sblocco per traslare longitudinalmente con corsa massima predeterminata tra una prima posizione limite di blocco di detto dispositivo attuatore ed una seconda posizione limite di sblocco dello stesso.

Inoltre, i mezzi di commutazione saranno preferibilmente di tipo elettronico o elettromeccanico e comprenderanno un rilevatore di posizione elettronico collegato ad un’unità logica di controllo a microprocessore e posizionato in modo da rilevare la traslazione di detto stelo longitudinale verso detta seconda posizione limite in seguito ad una sua corsa longitudinale parziale di valore inferiore a detta corsa massima per inviare a detta unità logica di controllo un segnale di comando per l’apertura del circuito di alimentazione.

Questa ulteriore caratteristica permetterà di eliminare le componenti meccaniche proprie degli interruttori ad azionamento manuale noti, rendendo questa tipologia di interruttore più affidabile.

Inoltre, la presenza dell’unità logica a microprocessore permetterà di integrare in questa tipologia di interruttore diverse funzioni di controllo solitamente implementate in interruttori ad azionamento elettronico.

Opportunamente, il dispositivo attuatore potrà comprendere un transponder atto ad inviare detto segnale di presenza associato ad un codice di identificazione, mentre i mezzi sensori potranno comprendere un ricevitore atto ad essere disposto in corrispondenza di detto transponder per ricevere detto segnale di presenza quando detto transponder è disposto ad una distanza minima predeterminata da detta testa ed inviare detto codice di identificazione a detta unità logica di controllo.

In questo modo la testa sarà priva delle tipiche fessure normalmente previste per consentire l’accesso al meccanismo di comando dei mezzi di commutazione da parte dell’elemento attuatore, in modo da rendere impossibile l’attivazione dei mezzi di commutazione mediante elementi attuatori diversi da quello applicato alla parte mobile.

L’elemento attuatore sarà caratterizzato da un codice di identificazione univoco che dovrà essere riconosciuto in maniera univoca dall’unità logica.

L’assenza della fessura necessaria per accogliere i noti attuatori a chiave o similari migliorerà anche la pulizia dell’interruttore, rendendolo più efficiente ed utilizzabile anche in ambienti con elevata presenza di polveri.

Vantaggiosamente, il dispositivo di commutazione potrà comprendere una testa provvista di detto foro di centraggio e di detti mezzi sensori e vincolata mobile ad una custodia per ruotare almeno parzialmente intorno ad un asse di rotazione sostanzialmente centrale rispetto a detta testa e variare l'orientamento di detto foro di centraggio e/o di detti mezzi sensori rispetto a detta custodia.

In questo modo la configurazione dell’interruttore potrà essere modificata in maniera semplice e rapida per adeguarla alla specifica configurazione della barriera o protezione alla quale l’interruttore è destinato ed in particolare per rendere applicabile uno stesso interruttore in maniera universale sia a barriere con chiusura a battente che scorrevole, sia di tipo destro che sinistro.

Vantaggiosamente, la custodia potrà comprendere mezzi di vincolo assiale di detta testa atti ad impedirne o limitarne la traslazione longitudinale rispetto a detta custodia, lasciando comunque libera la rotazione intorno a detto asse centrale.

Tale configurazione sarà particolarmente vantaggiosa in presenza di mezzi di commutazione di tipo elettronico o elettromeccanico in cui i mezzi sensori sono collegati all’unità logica mediante cavi in quanto l’interruttore potrà essere fornito sempre in condizione assemblata, ma lasciando la possibilità all’utente finale di scegliere l’orientamento migliore per la testa in quanto quest’ultima sarà libera di ruotare fintanto che non si provveda a bloccarla attraverso idonei mezzi di fissaggio, senza che possa essere completamente rimossa dalla custodia.

Opportunamente, la custodia potrà essere provvista di un'apertura cilindrica per l'inserimento di una sporgenza tubolare assiale di detta testa, detta apertura cilindrica e detta sporgenza tubolare essendo provviste di rispettivi elementi di battuta atti ad interagire tra loro in seguito alla rotazione di detta testa per limitarla ad un valore inferiore a 360°.

Questa configurazione permetterà di evitare che la testa possa compiere uno o più giri completi intorno all’asse centrale che potrebbero causare l’avvolgimento dei cavi di collegamento dei mezzi sensori ai mezzi di commutazione, con il rischio di danneggiare gli stessi.

Forme vantaggiose di esecuzione dell’invenzione sono ottenute in accordo alle rivendicazioni dipendenti.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione preferite ma non esclusive di un interruttore di sicurezza temporizzato ad azionamento manuale, illustrate a titolo di esempio non limitativo con l’aiuto delle unite tavole di disegno in cui:

la FIG. 1 è una vista prospettica esplosa di un interruttore secondo l’invenzione in una prima configurazione preferita;

la FIG. 2 è una vista prospettica esplosa di un interruttore secondo l’invenzione in una seconda configurazione preferita;

la FIG. 3 è una vista prospettica di un interruttore secondo l’invenzione in una terza configurazione preferita;

la FIG. 4 è una vista frontale del dispositivo commutatore appartenente all’interruttore di Fig. 1;

la FIG. 5 è una vista in sezione del dispositivo di Fig. 4 secondo il piano di traccia A-A;

la FIG. 6 è una vista ingrandita in sezione di un particolare del dispositivo commutatore appartenente all’interruttore della Fig. 1 o della Fig. 3 in due differenti condizioni operative;

la FIG. 7 è una vista frontale del dispositivo commutatore appartenente all’interruttore di Fig. 2, associata a due distinte sezioni trasversali secondo i piani di traccia B-B e C-C;

la FIG. 8 è una vista frontale del dispositivo commutatore appartenente all’interruttore di Fig. 2 con la testa assemblata con un primo orientamento angolare ed associata ad una sezione trasversale secondo il piano di traccia D-D;

la FIG. 9 è una vista frontale del dispositivo commutatore appartenente all’interruttore di Fig. 2 con la testa assemblata con un secondo orientamento angolare ruotato di 180° rispetto alla Fig. 8 ed associata ad una sezione trasversale secondo il piano di traccia E-E.

Descrizione dettagliata di alcuni esempi di realizzazione

Con riferimento alle figure allegate sono illustrate due forme di realizzazione preferite ma non esclusive di un interruttore di sicurezza temporizzato ad azionamento manuale secondo l’invenzione destinato ad essere applicato, in maniera preferita ma non esclusiva, ad una protezione del tipo a barriera o pannello mobile atta ad impedire l’accesso non sicuro ad una macchina o impianto industriale in funzionamento.

In maniera nota, l’interruttore sarà destinato ad essere applicato alla protezione in corrispondenza di un accesso della stessa per consentire l’avvio dell’impianto solo in condizione di accesso chiuso ed interrompere in maniera sostanzialmente immediata il funzionamento della macchina o impianto in caso di apertura di una porta o pannello di chiusura di tale accesso, secondo modalità operative descritte nel prosieguo.

In Fig. 1 è illustrata una prima configurazione di un interruttore di sicurezza temporizzato ad azionamento manuale, indicato globalmente con 1, comprendente un dispositivo di commutazione 2 ancorabile alla parte fissa della protezione, in prossimità dell’accesso da sorvegliare, ed un dispositivo attuatore 3 ancorabile alla parte mobile della protezione destinata ad occludere l'accesso per essere portato in prossimità del dispositivo di commutazione 2 in seguito al movimento in chiusura della parte mobile.

Il dispositivo di commutazione 2 si compone essenzialmente di tre moduli che potranno essere solidali tra loro oppure reciprocamente assemblabili anche in maniera amovibile.

In particolare, il dispositivo di commutazione 2 comprende una custodia inferiore 4 che si estende lungo un asse longitudinale X ed alloggia al suo interno mezzi di commutazione 5 atti ad essere operativamente collegati al circuito di alimentazione dell’impianto ed eventualmente ad uno o più ulteriori circuiti di comando e/o servizio dell'impianto per il controllo degli stessi.

La custodia 4 è anche provvista di un modulo intermedio 6 che potrà essere opzionalmente provvisto di uno o più comandi di emergenza 7 azionabili manualmente per operare sui mezzi di commutazione 5 in particolari condizioni non sicure, come previsto ad esempio nella configurazione della Fig. 2, che differisce dalla precedente sostanzialmente solo per questo elemento.

Il comando di emergenza 7 sarà scelto tra i funghi di emergenza, come in figura, i dispositivi di sblocco a chiave o altri dispositivi di sblocco manuale atti ad intervenire direttamente sui mezzi di commutazione 5 bypassando eventuali controlli elettronici.

In particolare, il comando di emergenza 7 potrà essere configurato per sporgere verso l'interno della protezione in modo da poter essere azionato anche dall'interno della stessa e provocare così il fermo impianto in una situazione di pericolo, ad esempio nel caso in cui un operatore rimanga all'interno della barriera di protezione in seguito alla sua chiusura con conseguente avvio dell'impianto.

Superiormente al modulo intermedio 6 è inoltre presente una testa superiore 8 destinata ad interagire con il dispositivo attuatore 3 in fase di chiusura della protezione.

In queste prime configurazioni, la custodia 4 sarà sostanzialmente allungato lungo l’asse longitudinale X e sostanzialmente simmetrica rispetto ad un piano longitudinale passante per lo stesso e la testa 8 sarà sostanzialmente centrale rispetto alla custodia 4.

In Fig. 3 è invece illustrata una terza configurazione di un dispositivo commutatore 2 che differisce da quella della Fig. 1 essenzialmente per il fatto che la custodia 4 non ha sviluppo prevalentemente longitudinale e la testa 8 è disposta asimmetricamente sulla stessa.

A prescindere dalla specifica configurazione della custodia 4, al suo interno sarà alloggiato un meccanismo di blocco 9 associato ai mezzi di commutazione 5 ed atto a trattenere/rilasciare selettivamente il dispositivo attuatore 3 successivamente all’apertura/chiusura del circuito di alimentazione da parte dei mezzi di commutazione 5.

Il modulo intermedio 6 alloggia a sua volta mezzi di sblocco 10 azionabili manualmente dall’esterno ed operativamente accoppiati al meccanismo di blocco 9 per eseguire lo sblocco del dispositivo attuatore 3 con ritardo predeterminato rispetto alla commutazione del circuito di alimentazione da parte dei mezzi di commutazione 5, secondo modalità operative illustrate in seguito.

La testa 8 avrà un foro di centraggio 11 destinato ad accogliere un perno di centraggio 12 sporgente trasversalmente dal dispositivo attuatore 3 per essere inserito nel foro di centraggio 11 all’atto della chiusura della protezione, così da impegnare il meccanismo di blocco 9 e permettere anche un allineamento sufficientemente preciso del dispositivo attuatore 3 con la testa 8.

La testa 8 è altresì provvista di mezzi sensori 13 operativamente accoppiati ai mezzi di commutazione 5 per variarne lo stato in funzione di un segnale di ingresso proveniente dal dispositivo attuatore 3.

Quest’ultimo, a sua volta, è provvisto di un trasmettitore 14 atto ad inviare un segnale di presenza destinato ad essere ricevuto in ingresso dai mezzi sensori 13 ed essere successivamente inviato da questi ultimi ai mezzi di commutazione 5 quando il trasmettitore 14 è posto ad una distanza minima predeterminata, così da determinare la chiusura del circuito di alimentazione dell’impianto.

Preferibilmente, il trasmettitore 14 sarà un transponder o similare atto ad inviare il segnale di presenza ai mezzi sensori 13, provvisti a loro volta di uno o più ricevitori 15 atti a ricevere il segnale quando la distanza tra il dispositivo attuatore 3 e la testa 8 è almeno pari ad un valore minimo predeterminato sufficiente a far ritenere la protezione chiusa.

Il foro 11 ed il perno di centraggio 12 avranno pertanto il compito di allineare in maniera precisa il trasmettitore 14 ed il ricevitore 15 al fine di recuperare eventuali giochi o disallineamenti tra le suddette parti prodotti durante il montaggio o l’uso dell’interruttore 1.

La testa 8 potrà essere opportunamente montata in maniera girevole sul modulo intermedio 6 della custodia 4 in modo da poter ruotare il foro di centraggio 11 e/o i mezzi sensori 13 rispetto alla custodia 4 intorno ad uno stesso asse di rotazione R, preferibilmente longitudinale e sostanzialmente centrale rispetto alla testa 8, e che potrà o meno coincidere con l’asse longitudinale X di simmetria della custodia 4. La possibilità di ruotare la testa 8 permetterà di modificarne l'orientamento angolare rispetto alla custodia 4 ed adattare la configurazione del dispositivo commutatore 2 alla posizione relativa del dispositivo attuatore 3 ed alla tipologia di chiusura della protezione.

Nelle figure allegate la testa 8 è illustrata come un corpo unitario in cui il foro di centraggio 11 ed i mezzi sensori 13 possono ruotare esclusivamente in maniera solidale tra loro.

Tuttavia, secondo una configurazione alternativa non illustrata nelle presenti figure, la testa 8 potrà comporsi di due porzioni distinte provviste rispettivamente del foro di centraggio 11 e dei mezzi sensori 13 per consentirne l’orientamento angolare rispetto alla custodia 4 in maniera tra loro indipendente.

Allo stesso modo, anche il modulo intermedio 6 potrà essere configurato in modo da poter ruotare rispetto alla custodia 4 e/o alla testa 8 per orientare i comandi di emergenza 7 e/o i mezzi di sblocco 10 in maniera autonoma rispetto al foro di centraggio 11 ed ai mezzi sensori 13.

Il dispositivo attuatore 3 comprenderà essenzialmente una base 16 ancorabile alla parte mobile della protezione in maniera diretta o attraverso apposite staffe di fissaggio, non illustrate, e che alloggerà al suo interno il trasmettitore 14, che sarà opportunamente disposto inferiormente al perno di centraggio 12.

Quest’ultimo sporgerà trasversalmente dalla base 16 ed avrà forma prevalentemente cilindrica con un’estremità interna inserita nella base 16 in modo da poter avere una leggera oscillazione utile a recuperare possibili disallineamenti con il foro di centraggio 11.

Il perno 12 avrà un’estremità esterna 12' arrotondata o rastremata per favorire il suo inserimento nel foro di centraggio 11 ed agire sui mezzi di commutazione 5, come descritto in seguito.

Il perno 12 avrà anche un recesso perimetrale intermedio 17 per interagire con il meccanismo di blocco 9 ed in cui potranno inserirsi eventuali elementi di trattenimento, non visibili dalle figure, predisposti nel foro di centraggio 11.

Il foro di centraggio 11 sarà preferibilmente un foro passante trasversalmente alla testa 8 per essere accessibile da entrambe le sezioni di estremità traversali da parte del perno di centraggio 12, a prescindere dalla posizione del ricevitore 15.

Inoltre, il foro di centraggio 11 sarà sostanzialmente cilindrico con uno o entrambe le sezioni di estremità svasate per definire un invito per il perno di centraggio 12 e facilitare il reciproco accoppiamento anche in presenza di disallineamenti relativamente sostenuti.

Il meccanismo di blocco 9 si estenderà prevalentemente in direzione longitudinale attraverso la custodia 4 ed il modulo intermedio 6 e comprenderà uno stelo longitudinale 18 accoppiato meccanicamente ai mezzi di sblocco 10 per traslare longitudinalmente con corsa massima predeterminata tra una prima posizione limite di blocco del dispositivo attuatore 3 ed una seconda posizione limite di sblocco dello stesso.

In Fig. 5 è visibile lo stelo longitudinale 18 nella prima posizione limite di blocco in cui presenta la sua estremità superiore 18' sporgente nel foro di centraggio 11 per impegnare il recesso 17 del perno di centraggio 12 e bloccare il dispositivo attuatore 3 sulla testa 8, impedendo l’apertura non autorizzata della protezione.

I mezzi di sblocco 10 si troveranno in una prima condizione operativa estratta in cui non interagiscono con il meccanismo di blocco 9.

Quest’ultimo comprenderà anche un cursore 19 operativamente accoppiato all’estremità inferiore 18'' dello stelo 18 per essere trascinato dallo stesso verso il basso in seguito al suo scorrimento dalla prima alla seconda posizione limite promosso dai mezzi di sblocco 10.

Come più chiaramente illustrato in Fig. 6, i mezzi di sblocco 10 saranno alloggiati nel modulo intermedio 6 e comprenderanno un cinematismo 20 del tipo a vite/madrevite avente un elemento di manovra esterno 21 definito da una rotella manovrabile manualmente per ruotare intorno ad un asse di rotazione trasversale Z. Il cinematismo 20 comprenderà anche un azionatore 22 con una porzione filettata per ingranare con la rotella 21 ed essere trascinato in scorrimento in direzione trasversale in seguito alla rotazione della rotella 21 tra una prima posizione protesa verso l’interno ad una seconda posizione protesa verso l’esterno, nelle quali posizioni l’azionatore 22 potrà o meno essere completamente contenuto nel modulo intermedio 6 oppure sporgere verso l’esterno, in funzione della sua specifica dimensione traversale, non limitativa della presente invenzione.

In questo modo al movimento dell’azionatore 22 corrisponderà un’azione sullo stelo 18 per muoverlo tra la prima e la seconda posizione limite.

In particolare, lo stelo 18 comprenderà un elemento di spinta 23 associato alla sua estremità inferiore 18'' ed atto a spingere il cursore 19 in seguito allo scorrimento verso il basso dello stelo 18.

L’elemento di spinta 23 presenterà una prima superficie di contatto inclinata 24 atta ad interagire con un elemento di estremità a piano inclinato 25 dell’azionatore 22 avente una seconda superficie di contatto inclinata 26 affacciata alla prima 24.

Le due superfici di contatto 24, 26 potranno così strisciare reciprocamente per determinare la traslazione longitudinale dello stelo 18 in seguito allo scorrimento dell’azionatore 22.

Operativamente, la traslazione dell’azionatore 22 dalla prima posizione protratta verso l’interno a quella protratta verso l’esterno determinerà lo scorrimento verso il basso dell’elemento di spinta 23, e quindi dello stelo 18 che libererà il foro 11 provvedendo allo sblocco del dispositivo attuatore 3.

Quando i mezzi di sblocco 10 saranno manovrati in senso inverso, portando l’azionatore 21 dalla seconda posizione alla prima, l’elemento di estremità a piano inclinato 25 libererà l’elemento di spinta 23 permettendogli di ritornare verso l’alto in seguito all’azione di un elemento elastico 50 agente in direzione longitudinale, disposto nella custodia 4.

Appare tuttavia evidente che la configurazione dei mezzi di sblocco 10 e del relativo cinematismo 20 potrà essere diversa da quella illustrata, anche in maniera sensibile, senza per questo motivo uscire dall’ambito di tutela della presente invenzione.

Per quanto riguarda i mezzi di commutazione 5, come più chiaramente visibile da Fig. 2, essi saranno preferibilmente del tipo elettronico o elettromeccanico e comprenderanno un'unità logica di controllo a microprocessore 27, ad esempio una scheda elettronica, che a sua volta sarà associata ad una morsettiera 28 per il collegamento al circuito di alimentazione dell’impianto ed opzionalmente ad uno o più ulteriori circuiti di comando e/o servizio dell'impianto da commutare.

La morsettiera 28 potrà comprendere due o più coppie di terminali per il collegamento di rispettivi cavi di collegamento a circuiti di comando e/o servizio della macchina o impianto, in modo da commutare gli stessi tra gli stati di apertura e chiusura in funzione dell'attivazione del meccanismo di blocco 9.

In maniera esemplificativa, i mezzi di commutazione 5 potranno essere collegati al circuito di alimentazione della macchina o impianto, in modo da comandarne il fermo macchina in corrispondenza dell'apertura della protezione, o, ancora potranno essere collegati a circuiti di emergenza o segnalazione, secondo metodologie note. In particolare, i mezzi di commutazione 5 potranno essere configurati in maniera del tutto simile a quanto previsto nell'interruttore di sicurezza descritto nella domanda WO2013098788 a nome della stessa Richiedente, alla quale si rimanda per un maggior dettaglio.

Tuttavia, resta inteso che le caratteristiche proprie dei mezzi di commutazione 5 potranno essere anche diversi e non rappresentano in sé una limitazione all'ambito di tutela della presente invenzione.

Anche i mezzi sensori 13, in particolare il ricevitore 15, ed il trasmettitore 14 potranno essere configurati in maniera identica o tecnicamente equivalente agli analoghi elementi presenti nell'interruttore delle sopra citata domanda WO2013098788, in modo da definire un accoppiamento del tipo Tag/RFID.

In particolare, come già accennato sopra, il trasmettitore 14 potrà essere un transponder atto ad inviare un segnale di presenza associato ad un codice di identificazione.

Il ricevitore 15 potrà essere ad esempio un'antenna atta ad essere allineata al transponder 14 per ricevere il segnale di presenza unitamente al codice identificativo quando il transponder 14 è disposto ad una distanza minima predeterminata dalla testa 8, così da inviare il codice di identificazione all'unità logica di controllo 27. Secondo una configurazione preferita ma non esclusiva, l'unità logica di controllo 27 potrà essere programmata per definire per la fase di chiusura una distanza minima che dovrà essere raggiunta dal dispositivo attuatore 3 rispetto alla testa 8 per fornire il consenso all'avvio dell'impianto ed una distanza massima di valore maggiore alla quale dovranno trovarsi le stesse parti in fase di apertura per determinare il fermo impianto, per rendere più sicura la fase di chiusura ma allo stesso tempo tener conto di eventuali giochi ed evitare che l'unità di controllo 27 riceva erroneamente un segnale di porta aperta anche nei casi in cui la stessa è chiusa.

L’unità logica di controllo 27 avrà in memoria lo stesso codice di identificazione in modo da permettere la commutazione del circuito di alimentazione dell'impianto dallo stato di apertura a quello di chiusura solo nel caso in cui si verifichi la corrispondenza tra il codice trasmesso e quello memorizzato, permettendo così l'avviamento sicuro dell'impianto.

Opportunamente, il ricevitore 15 sarà completamente contenuto nella testa 8 e potrà essere provvisto di uno o due punti di lettura opposti, posizionati inferiormente a rispettive sezioni di estremità aperte del foro di centraggio 11 in modo da poter disporre il dispositivo attuatore 3 indifferentemente in corrispondenza di uno qualsiasi dei lati della testa 8 provvisti di rispettive sezioni di estremità del foro 11 e semplificare così ulteriormente l'operazione di orientamento della testa 8.

Il ricevitore 15 sarà collegato all'unità logica di controllo 27 attraverso uno o più cavi, non illustrati, che scorrono lungo un passaggio 29 sostanzialmente longitudinale che si estende lungo la testa 8 e la custodia 4, e preferibilmente almeno parzialmente attraverso lo stelo 18, così da permettere la rotazione della testa 8 senza compromettere l'integrità dei cavi.

I mezzi di commutazione 5 comprenderanno anche un rilevatore di posizione elettronico 30 collegato all’unità logica di controllo 27, ad esempio montato sullo stesso supporto 31 della scheda elettronica 27 ed alloggiato nella custodia 4 in posizione tale da rilevare la traslazione dello stelo longitudinale 18 verso la seconda posizione limite in seguito ad una sua corsa longitudinale parziale di valore inferiore alla corsa massima e tale da non permettere lo sblocco del dispositivo attuatore 3. Inoltre, il rilevatore elettronico 30 sarà configurato per inviare all’unità logica di controllo 27 un segnale di comando per l’apertura del circuito di alimentazione. Di conseguenza, la necessità di movimentare manualmente la rotella 21, o omologo cinematismo di sblocco alternativo, farà sì che occorra un tempo, che seppur minimo non è trascurabile, dal momento in cui il cursore 19 interagisce con il rilevatore 30 per l’apertura del circuito di alimentazione e quello in cui i mezzi di sblocco 10 completano la loro corsa necessaria per spingere verso il basso lo stelo 18 e sbloccare il dispositivo attuatore 3 dal dispositivo di commutazione 2 .

Così si determinerà il necessario ritardo tra l’apertura del circuito di alimentazione, con conseguente fermo impianto, e lo sblocco del dispositivo attuatore 3 necessario per poter aprire la protezione.

Il rilevatore di posizione elettronico 30 potrà essere scelto nel gruppo comprendente i rilevatori ottici, magnetici e similari.

Nelle configurazioni illustrate il rilevatore 30 è costituito da una coppia di fotodiodi 32, visibili sempre in Fig. 2 oltre che nella Fig. 5, disposti sul supporto 31 della scheda 20 in posizione trasversalmente sfalsata tra loro per definire uno spazio destinato ad essere attraversato dal cursore 19 in seguito ad una corsa parziale di valore non sufficiente a permettere lo sbloccaggio dello stelo 18.

Secondo una prima modalità operativa, il cursore 19 in seguito alla traslazione parziale verso il basso libererà lo spazio tra i due fotodiodi 32 permettendo agli stessi di comunicare ed inviare il segnale di comando all'unità logica 27 che aprirà di conseguenza il circuito.

Secondo un'altra modalità operativa, i mezzi di commutazione 5 agiranno in senso inverso, inviando il segnale di comando quando il cursore 19 verrà a trovarsi tra i due fotodiodi 32, interrompendo la comunicazione tra gli stessi.

Allo stesso modo il passaggio in senso inverso del cursore 19, corrispondente alla risalita dello stelo 18 dalla posizione di sblocco a quella di blocco del dispositivo attuatore 3 potrà generare un secondo segnale di consenso alla chiusura del circuito di alimentazione per l'avvio dell'impianto in condizione di dispositivo attuatore bloccato.

Secondo un ulteriore aspetto particolarmente vantaggioso, la custodia 4 comprenderà primi mezzi di vincolo assiale 33 del modulo intermedio 6 atti ad impedirne o limitarne la traslazione longitudinale rispetto alla custodia 4, ma lasciandolo allo stesso tempo libero di ruotare intorno all’asse centrale R.

In particolare, la custodia 4 sarà provvista di un'apertura cilindrica superiore 34 per l'inserimento di una prima sporgenza tubolare assiale 35 del modulo intermedio 6. La prima sporgenza 35 comprenderà una gola periferica esterna 36’ in cui si inseriranno i primi mezzi di vincolo assiale 33, che ad esempio comprenderanno coppie di alette 37 inseribili trasversalmente in corrispondenti fessure 38 diametralmente opposte realizzate nella parete laterale 39 della custodia 4 per impegnare da parti opposte la gola periferica 36’.

In questo modo, una volta che le alette 37 saranno inserite nella gola periferica 36’ attraverso le rispettive fessure 38, si impedirà che il modulo intermedio 6 possa essere rimosso dalla custodia 4.

Allo stesso tempo, tuttavia, fintanto che si provveda al fissaggio definitivo, la gola periferica 36’ sarà sempre scorrevole rispetto alle alette 37 per permettere la rotazione almeno parziale del modulo intermedio 6 necessaria ad ottenerne l’orientamento voluto.

A sua volta il modulo intermedio 6 sarà sostanzialmente tubolare per accogliere una seconda sporgenza tubolare assiale 40 della testa 8 simile alla prima 35 ed atta ad inserirsi nel modulo intermedio 6 per interagire con secondi mezzi di vincolo 41 del modulo intermedio 6 sostanzialmente simili ai primi 33 per bloccare assialmente la testa 8, lasciandola comunque libera di ruotare intorno all’asse centrale R.

In maniera simile alla prima sporgenza tubolare 35, anche la seconda sporgenza 40 comprenderà una rispettiva gola periferica esterna 42 atta ad essere impegnata da alette dei secondi mezzi di vincolo 41.

Sia la prima che la seconda sporgenza 35, 40 potranno presentare un'ulteriore gola periferica, delle quali la gola 36’’ appartenente alla seconda prima sporgenza 35 è chiaramente visibile in Fig. 6, per l'alloggiamento di rispettive guarnizioni di tenuta, non illustrate.

Il fissaggio stabile della testa 8 sulla custodia 4 sarà ottenuto mediante viti longitudinali 43 da inserire in apposite sedi della testa 8, del modulo intermedio 6 e della custodia 4 una volta che si sarà scelto il loro reciproco orientamento.

Come illustrato in Fig. 7, la custodia 4 e la prima sporgenza tubolare 35 del modulo intermedio 6 saranno anche provvisti rispettivamente di un primo 44 e di un secondo elemento di battuta 45 atti ad interagire tra loro in seguito alla loro rotazione relativa per limitarla ad un valore inferiore a 360°.

In particolare, il primo elemento di battuta 44 sporgerà radialmente verso l’interno dalla parete laterale dell’apertura cilindrica 34 per impattare, in seguito alla rotazione del modulo intermedio 6, il secondo elemento di battuta 45 che si estenderà radialmente verso l’interno dalla prima sporgenza tubolare 35.

A sua volta, il modulo intermedio 6 comprenderà, dal lato della testa 8, un terzo elemento di battuta 46 atto ad interagire con un quarto elemento di battuta 47 che si estende trasversalmente dalla seconda sporgenza tubolare 40 per limitare le relative rotazioni ad un valore inferiore a 360°.

Nella Figg. 8 e 9 è illustrato il dispositivo commutatore 2 con la testa 8 ed il modulo intermedio 6 in due configurazioni differenti tra loro per l'orientamento angolare rispetto alla custodia 4 ed in cui la testa 8 ed il modulo 6 risultano ruotati di 180°.

Da quanto descritto appare evidente che l'interruttore secondo l’invenzione raggiunge gli scopi prefissati ed in particolare quello di realizzare un interruttore di sicurezza temporizzato ad azionamento manuale che sia particolarmente sicuro e prevenga aperture e/o chiusure non autorizzate dei relativi accessi, garantendo sempre che l’avvio dell’impianto avvenga in condizione sicura di protezione chiusa.

L'interruttore secondo l’invenzione è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nel concetto inventivo espresso nelle rivendicazioni allegate. Tutti i particolari potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti, ed i materiali potranno essere diversi a seconda delle esigenze, senza uscire dall'ambito di tutela della presente invenzione.

Anche se l'interruttore è stato descritto con particolare riferimento alle figure allegate, i numeri di riferimento usati nella descrizione e nelle rivendicazioni sono utilizzati per migliorare l'intelligenza dell’invenzione e non costituiscono alcuna limitazione all'ambito di tutela rivendicato.

Claims (10)

1. Rivendicazioni MODIFICATE 1. Un interruttore di sicurezza temporizzato ad azionamento manuale, particolarmente per barriere o pannelli di protezione di impianti industriali, comprendente: - un dispositivo di commutazione (2) ancorabile ad una parte fissa della protezione e provvisto di mezzi di commutazione (5) atti ad essere operativamente collegati almeno al circuito di alimentazione dell'impianto da controllare per l’apertura/chiusura dello stesso; - un dispositivo attuatore (3) ancorabile ad una parte mobile della protezione per interagire con detti mezzi di commutazione (5) all'atto della chiusura della parte mobile sulla parte fissa; in cui detto dispositivo di commutazione (2) comprende un meccanismo di blocco (9) associato a detti mezzi di commutazione (5) ed atto a trattenere/rilasciare selettivamente detto dispositivo attuatore (3); in cui detto dispositivo di commutazione (2) presenta mezzi sensori (13) operativamente accoppiati a detti mezzi di commutazione (5) per variarne lo stato in funzione di un segnale di ingresso, detto dispositivo attuatore (3) comprendendo a sua volta un trasmettitore (14) atto ad inviare un segnale di presenza destinato ad essere ricevuto in ingresso da detti mezzi sensori (13) per il comando di detti mezzi di commutazione (5) quando detto trasmettitore (14) è ad una distanza minima predeterminata da detti mezzi sensori (13); caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di commutazione (2) comprende mezzi di sblocco (10) azionabili manualmente ed operativamente accoppiati a detto meccanismo di blocco (9) per eseguire lo sblocco di detto dispositivo attuatore (3) con ritardo predeterminato rispetto alla commutazione del circuito di alimentazione da parte di detti mezzi di commutazione (5).
2. 2. Interruttore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo attuatore (3) presenta un perno di centraggio (12) atto ad essere inserito, all’atto della chiusura della protezione, in un foro di centraggio (11) previsto in detto dispositivo di commutazione (2) per impegnare detto meccanismo di blocco (9), detto dispositivo di commutazione (2) avendo una custodia (4) definente un asse longitudinale (X) alloggiante detti mezzi di commutazione (5) e detto meccanismo di blocco (10) e vincolata ad una testa (8) provvista di detto foro di centraggio (11) e di detti mezzi sensori (13).
3. 3. Interruttore secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto meccanismo di blocco (9) comprende uno stelo longitudinale (18) meccanicamente associato a detti mezzi di sblocco (10) per traslare longitudinalmente con corsa massima predeterminata tra una prima posizione limite di blocco di detto dispositivo attuatore (3) ed una seconda posizione limite di sblocco dello stesso.
4. 4. Interruttore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di commutazione (5) sono di tipo elettronico o elettromeccanico e comprendono un'unità logica di controllo a microprocessore (27) collegata a detti mezzi sensori (13) ed associata ad una morsettiera (28) per il collegamento al circuito di alimentazione ed opzionalmente ad uno o più ulteriori circuiti di comando e/o servizio dell'impianto da commutare.
5. 5. Interruttore secondo la rivendicazione 3 e 4, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di commutazione (5) comprendono un rilevatore di posizione elettronico (30) collegato a detta unità logica di controllo (27) ed alloggiato in detta custodia (4) in posizione tale da rilevare la traslazione di detto stelo longitudinale (18) verso detta seconda posizione limite in seguito ad una sua corsa longitudinale parziale di valore inferiore a detta corsa massima per inviare a detta unità logica di controllo un segnale di comando per l’apertura del circuito di alimentazione.
6. 6. Interruttore secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto rilevatore di posizione elettronico (30) è scelto nel gruppo comprendente i rilevatori ottici, magnetici e similari.
7. 7. Interruttore secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di sblocco (10) comprendono un cinematismo (20) avente un elemento di manovra esterno (21) collegato ad un azionatore (22) scorrevole in detta custodia (4) tra una prima posizione ed una seconda posizione per agire su detto stelo (18) e determinarne detta traslazione longitudinale.
8. 8. Interruttore secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detto stelo (18) e detto azionatore (20) comprendono rispettive superfici di contatto reciproco inclinate (24, 26) reciprocamente affacciate ed atte a strisciare l'una sull'altra per determinare la traslazione longitudinale di detto stelo (18) in seguito allo scorrimento di detto azionatore (20).
9. 9. Interruttore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 4 alla 8, caratterizzato dal fatto che detto trasmettitore (14) è un transponder atto ad inviare detto segnale di presenza associato ad un codice di identificazione, detti mezzi sensori (13) comprendendo un ricevitore (15) atto ad essere posto in prossimità di detto transponder (14) per ricevere detto segnale di presenza ed inviare detto codice di identificazione a detta unità logica di controllo (27).
10. 10. Interruttore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 2 alla 9, caratterizzato dal fatto che detta testa (8) è vincolata mobile a detta custodia (4) per ruotare almeno parzialmente intorno ad un asse di rotazione (R) sostanzialmente centrale rispetto a detta testa (8) e variare l'orientamento di detto foro di centraggio (11) e/o di detti mezzi sensori (13) rispetto a detta custodia (4).