ITVI960215A1 - Interruttore elettromeccanico di sicurezza temporizzato - Google Patents

Description

D E S C R I Z IO N E

La presente invenzione ha per oggetto un interruttore di sicurezza temporizzato del tipo applicabile ai portelli dei vani di protezione di organi in movimento di macchine automatiche ed impianti in genere.

Tali interruttori servono ad interrompere automaticamente l'alimentazione elettrica della macchina ad ogni tentativo di apertura del portello ed a bloccare quest'ultimo per un tempo sufficiente a proteggere l'operatore dai rischi connessi all'energia cinetica residua di eventuali organi in movimento della macchina protetti dal vano.

I noti interruttori di sicurezza del tipo sopra citato comprendono essenzialmente un involucro scatolare che racchiude una serie di contatti elettrici fissi interagenti con altri contatti mobili tra una posizione di chiusura ed una posizione di apertura, mezzi per l'apertura e la chiusura dei contatti e mezzi di bloccaggio meccanico a tempo del portello .

In un noto tipo di interruttore di sicurezza, i mezzi di bloccaggio sono di tipo essenzialmente meccanico e comprendono un perno filettato che si impegna sull'involucro ed ha un'estremità fissata ad una manopola di azionamento e l'estremità opposta sporgente per una certa lunghezza verso l'esterno dell'involucro per l'inserimento in un'apposita sede del portello per bloccarne selettivamente l'apertura. II perno filettato comanda anche l'apertura e la chiusura dei contatti elettrici secondo una sequenza temporale prestabilita.

Tale noto interruttore viene solitamente applicato al corpo di un vano macchina per interagire con il portello di chiusura. Quest'ultimo può essere sia con apertura ad anta scorrevole che con apertura ad anta girevole su appositi cardini. In quest'ultimo caso, l'interruttore viene solitamente applicato in modo che il perno possa interagire selettivamente con un foro formato radialmente su uno dei cardini di rotazione del portello .

Un inconveniente di tale noto interruttore è dovuto al fatto che esso non sempre garantisce un'elevata affidabilità ed un sufficiente grado di sicurezza antinfortunistica.

Infatti, mentre l'installazione su portelli ad anta scorrevole risulta alquanto semplice e l'interruttore garantisce un buon grado di sicurezza, l'installazione su portelli ad anta battente risulta difficoltosa in quanto per ottemperare alle norme di sicurezza, l'interruttore deve essere applicato in prossimità dei cardini del portello per interagire con questi ultimi, infatti, il montaggio in altre posizioni non garantisce l'azionamento selettivo dell'interruttore solo con il portello chiuso. Pertanto l'interruttore può essere facilmente danneggiato da errate manovre di apertura del portello.

Per ovviare a tale inconveniente questo noto interruttore deve essere applicato in modo da interagire con il lato del portello opposto a quello di incernieramento, ma anche tale soluzione presenta l'inconveniente, non secondario, di consentire l'azionamento dell'interruttore anche con il portello non perfettamente chiuso e pertanto l'interruttore da solo non garantisce un sufficiente grado di sicurezza antinfortunistica .

Infatti, per avere una maggiore sicurezza notoriamente vengono installati, su ogni singolo portello, una coppia di interruttori posti in serie, rispettivamente, uno dal lato cerniera e l'altro dal lato opposto. Ovviamente tale soluzione risulta costosa nonché piuttosto macchinosa nell 'impiego pratico .

Pertanto, i noti interruttori di sicurezza temporizzati con sistema di bloccaggio essenzialmente meccanico, sono efficacemente installabili solo su portelli ad anta scorrevole.

Sono noti altri interruttori di sicurezza temporizzati con bloccaggio elettronico, elettromagnetico, elettropneumatico o termico, i quali pur essendo adatti all'uso cui sono destinati tuttavia non garantiscono l'affidabilità degli interruttori meccanici specialmente in condizioni gravose di impiego .

Infatti, notoriamente nel settore della sicurezza antinfortunistica sono considerati più sicuri azionamenti di tipo meccanico rispetto ai corrispondenti azionamenti elettronici.

Inoltre, tali noti interruttori necessitano di mezzi di alimentazione del circuito temporizzatore nonché di mezzi sensori esterni atti a rilevare il completo arresto degli organi della macchina e pertanto sono piuttosto complessi e costosi.

Scopo principale del trovato è quello di eliminare gli inconvenienti sopra lamentati realizzando un interruttore di sicurezza temporizzato semplice ed affidabile e che garantisca la massima sicurezza antinfortunistica .

Secondo il trovato, tali scopi sono raggiunti da un interruttore di sicurezza temporizzato in accordo con la rivendicazione 1.

Le rivendicazioni dipendenti definiscono caratteristiche di dettaglio dell'interruttore.

Nel seguito è riportata la descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione preferite ma non esclusive di un interruttore secondo il trovato illustrato con l'ausilio delle unite tavole di disegno nelle quali:

la FIGURA 1 rappresenta una vista assonometrica dell'interruttore secondo il trovato;

la FIGURA 2 rappresenta una vista laterale sezionata di una prima forma di realizzazione dell'interruttore della Fig. 1 in una prima posizione operativa;

la FIGURA 3 rappresenta una vista laterale sezionata dell'interruttore della Fig. 1 in una seconda posizione operativa,·

la FIGURA 4 rappresenta una vista laterale sezionata dell'interruttore della Fig. 1 in una terza posizione operativa;

la FIGURA 5 rappresenta una vista laterale sezionata di una seconda forma di realizzazione dell'interruttore secondo il trovato;

la FIGURA 6 rappresenta una vista laterale sezionata di una terza forma realizzazione dell'interruttore secondo il trovato.

Con riferimento alle figure citate, l'interruttore di sicurezza temporizzato secondo il trovato, indicato complessivamente con il numero di riferimento 1, comprende essenzialmente un involucro 2 ancorabile al corpo principale di una macchina o impianto ed alloggiante al suo interno una serie di contatti elettrici 3 fissi e 3' mobili.

Secondo il trovato, l'interruttore comprende mezzi per il bloccaggio del portello comprendenti una chiave di sicurezza 4 vincolabile a quest'ultimo, ed internamente all'involucro, un perno di bloccaggio 5 accoppiabile a mezzi per l'azionamento dei contatti elettrici 3 mediante mezzi di ritardo atti ad anticipare o ritardare l'accoppiamento del perno 5 con lo stelo 6 in modo da ritardare temporalmente lo sbloccaggio/bloccaggio del portello rispetto all'apertura/chiusura dei contatti elettrici 3.

Inoltre, sono previsti mezzi di consenso atti a consentire l'introduzione/estrazione della chiave di sicurezza 4 attraverso una fessura 7 formata sull'involucro 2, solo quando i mezzi di ritardo sono in posizione inoperativa.

In particolare, tali mezzi di consenso sono costituiti da una camma rotante 8 con almeno un dente 9 lungo il profilo esterno per l'ingaggio della chiave 4 ed una cava periferica 10 destinata ad impegnare il perno di bloccaggio 5.

Secondo il trovato, i mezzi di ritardo sono di tipo esclusivamente meccanico e, in una prima forma di realizzazione preferita, comprendono un perno filettato 11 avente le estremità longitudinali vincolate, rispettivamente, allo stelo 6 ed al perno di bloccaggio 5.

I mezzi di ritardo sono operativamente accoppiati a mezzi di controllo per la traslazione assiale del perno filettato 11 tra una posizione operativa ed una posizione inoperativa, comprendenti una madrevite formata centralmente ad una prima ruota dentata 12 vincolata girevolmente all'involucro 2, in cui si impegna il perno filettato 11. La prima ruota dentata è accoppiata ad una seconda ruota dentata 13 azionabile manualmente dall'esterno dell'involucro.

L'azionamento dell'ingranaggio definito dalle due ruote dentate 12, 13 determina la traslazione assiale del perno filettato 11 il quale, a sua volta, impartisce in tempi diversi, la traslazione assiale al perno di bloccaggio 5 tra una posizione estesa di bloccaggio della camma 8 ed una posizione retratta in cui quest'ultima è libera di ruotare, e la traslazione allo stelo 6 tra una posizione di apertura ed una posizione di chiusura dei contatti 3.

Più precisamente, le suddette traslazioni rispettivamente del perno di bloccaggio 5 e dello stelo 6 hanno luogo secondo una sequenza temporale predeterminata dipendente dalla lunghezza del perno filettato 11, dal passo di quest1ultimo e dalla velocità con cui l'utilizzatore aziona manualmente la seconda ruota dentata 13.

L'involucro 2 dell'interruttore può essere costituito da un corpo principale 14 accoppiato ad una testa 15, amovibile ed orientabile in più posizioni per agevolare l'installazione dell'interruttore, in cui è formata la suddetta fessura 7 di inserimento della chiave di sicurezza 4.

Nella forma di realizzazione illustrata nella Fig. 5, il perno filettato 11 è montato trasversalmente rispetto al perno di bloccaggio 5 ed allo stelo 6 e presenta una porzione più esterna che si avvita su una ghiera 16 vincolata girevolmente all'involucro 2, accessibile dall'esterno, definente i suddetti mezzi di controllo.

L'estremità più interna del perno filettato 11 è solidale ad un codolo 17 formante una coppia di superfici 18, 19 sostanzialmente a piano inclinato reciprocamente sfalsate, destinate ad interagire, rispettivamente, con lo stelo 6 e con il perno di bloccaggio 5 per promuoverne le rispettive traslazioni assiali.

Nella terza forma di realizzazione illustrata nella Fig. 6, i mezzi di ritardo sono costituiti da un'asta 20 montata scorrevolmente sull'involucro 2, sostanzialmente trasversale al perno di bloccaggio 5 ed allo stelo 6.

L'asta 20 è contrastata elasticamente da una molla 21 ed è provvista all'estremità esterna di un pulsante 22 ed all'estremità interna di una porzione 23 definente una coppia di piani inclinati 24, 25 reciprocamente sfalsati ed interagenti rispettivamente con il perno di bloccaggio 5 e con lo stelo 6 per promuoverne le rispettive traslazioni.

Inoltre, nella porzione intermedia dell'asta è formata una cremagliera 26 che si impegna con un ingranaggio di ritardo 27 con rapporto di trasmissione predeterminato in base all'azione ritardante voluta.

Nella posizione operativa del perno di bloccaggio 5, l'asta 20 risulta sostanzialmente retratta all'interno dell'involucro 2 ed è ivi mantenuta in posizione stabile da mezzi di fermo 28 amovibili il cui sbloccaggio determina la fuoriuscita dell'asta stessa dall'involucro con un movimento lento ritardato dal trascinamento in rotazione degli ingranaggi 27.

L'interruttore di sicurezza a tempo secondo il trovato raggiunge pienamente gli scopi prefissati, ed in particolare si sottolinea l’elevata affidabilità e precisione di funzionamento garantita dagli azionamenti di tipo esclusivamente meccanico.

Il riarmo dell’interruttore secondo il trovato, può avvenire esclusivamente in condizioni di assoluta sicurezza quando la chiave di sicurezza è correttamente inserita nell’apposita fessura e quindi quando il portello di protezione della macchina su cui è installato risulta ben chiuso.

L'interruttore di sicurezza secondo il trovato è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nel concetto inventivo espresso nelle rivendicazioni allegate. Tutti i particolari potranno essere sostituiti da equivalenti tecnici che si intendono protetti dalla presente invenzione. I materiali, la forma e le dimensioni potranno variare secondo le specifiche esigenze.

Claims (16)

1. R IV E N D I C A Z IO N I 1. Interruttore di sicurezza a tempo, particolarmente per portelli di protezione antinfortunistica di macchine ed impianti, comprendente un involucro (2) ancorabile al corpo della macchina o impianto ed alloggiante al suo interno una serie di contatti elettrici fissi (3) e mobili (3'), mezzi di bloccaggio (4, 5) di detto portello accessibili dall'esterno ed operativamente accoppiati a mezzi di azionamento (6) di detto interruttore elettrico, mezzi di ritardo (11) per anticipare o ritardare il funzionamento di detti mezzi di bloccaggio (4, 5) rispetto all'azionamento di detto interruttore, detti mezzi di ritardo (11) essendo mobili tra una posizione operativa ed una posizione inoperativa, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di bloccaggio (4, 5) comprendono una chiave di sicurezza (4) ancorabile a detto portello ed inseribile in una fessura (7) di detto involucro (2), e mezzi di consenso (8) mobili per consentire l'introduzione/estrazione di detta chiave (4) attraverso detta fessura (7) con detti mezzi di ritardo (11) nella loro posizione inoperativa.
2. 2. Interruttore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di bloccaggio (4, 5) comprendono un perno di bloccaggio (5) mobile collegato a detti mezzi di ritardo (11) ed interagente con detti mezzi di consenso (8).
3. 3. Interruttore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di consenso comprendono una camma rotante (8) con almeno un dente (9) lungo il profilo esterno per l'ingaggio di detta chiave (4) ed almeno una sede (10) destinata all'inserimento selettivo di detto perno di bloccaggio (5).
4. 4. Interruttore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di ritardo sono di tipo esclusivamente meccanico e comprendono un perno filettato (11) interagente con detto perno di bloccaggio (5) e con detti mezzi di azionamento (6) secondo una sequenza temporale predeterminata.
5. 5. Interruttore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di ritardo (11) sono operativamente accoppiati a mezzi di controllo (12, 13) accessibili dall'esterno di detto involucro (2) atti a promuovere la traslazione assiale di detto perno filettato (11) tra una posizione operativa ed una posizione inoperativa.
6. 6. Interruttore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto perno filettato (11) è operativamente collegato ad uno stelo longitudinale (6) definente detti mezzi di azionamento ed agente su detti contatti (3) per traslarli tra una posizione di apertura ed una posizione di chiusura.
7. 7. Interruttore secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di controllo comprendono una prima ruota dentata (12) vincolata girevolmente a detto involucro (2) ed avente una madrevite centrale in cui si impegna detto perno filettato (11), detta prima ruota (12) essendo accoppiata ad una seconda ruota dentata (13) azionabile dall'esterno dell'involucro (2).
8. 8. Interruttore secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto perno filettato (11) è sostanzialmente disposto parallelamente e coassialmente rispetto a detto stelo (6) e a detto perno di bloccaggio (5).
9. 9. Interruttore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto perno filettato (11) è sostanzialmente disposto trasversalmente rispetto a detto perno di bloccaggio e presenta mna porzione più esterna che si impegna su una ghiera filettata (16) vincolata girevolmente a detto involucro (2) ed azionabile dall'esterno ed un'estremità interna solidale ad un codolo (17) interposto tra detto stelo (6) e detto perno di bloccaggio (5).
10. 10. Interruttore secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detto codolo (17) presenta una coppia di piani inclinati (18, 19) reciprocamente sfalsati ed interagenti, rispettivamente, con detto stelo (6) e con detto perno di bloccaggio (5) per promuoverne le rispettive traslazioni assiali secondo una sequenza temporale predeterminata .
11. 11. Interruttore secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto perno filettato (11) ha un passo del filetto ed una lunghezza della parte filettata predeterminata in base al ritardo di azionamento voluto.
12. 12. Interruttore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di ritardo,· comprendono un'asta (20) montata scorrevolmente sull'involucro (2), interposta trasversalmente tra detto perno di bloccaggio (5) e detto stelo (6).
13. 13. Interruttore secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detta asta (20) è contrastata elasticamente da una molla (21) ed è provvista all'estremità esterna di un pulsante di azionamento (22) ed ha una porzione di estremità interna (23) definente una coppia di piani inclinati (24, 25) reciprocamente sfalsati ed interagenti rispettivamente con il perno di bloccaggio (5) e con lo stelo (6) per promuoverne le rispettive traslazioni.
14. 14. Interruttore secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che la porzione intermedia di detta asta (20) presenta una cremagliera (26) che si impegna con un ingranaggio di ritardo (27) alloggiato all'interno di detto involucro ed avente un rapporto di trasmissione predeterminato.
15. 15. Interruttore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di prevedere mezzi di fermo (28) disinseribili atti a mantenere detta asta (20) retratta elasticamente verso l'interno di detto involucro (2) .
16. 16. Interruttore secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto involucro (2) comprende un corpo principale (14) sostanzialmente scatolare accoppiato ad una testa (15) amovibile ed orientabile in cui è formata detta fessura (7) per il passaggio di detta chiave di sicurezza (4).