PT2096714E - Dispositivo de ligação eléctrica com mola de contacto comandada por uma alavanca que possui uma abertura de entrada para o terminal de um cabo eléctrico - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "DISPOSITIVO DE LIGAÇÃO ELÉCTRICA COM MOLA DE CONTACTO COMANDADA POR UMA ALAVANCA QUE POSSUI UMA ABERTURA DE ENTRADA PARA O TERMINAL DE UM CABO ELÉCTRICO" A presente invenção diz respeito a um dispositivo de ligação eléctrica com uma mola de contacto comandada por uma alavanca que possui uma abertura de entrada para o terminal de um cabo eléctrico. São conhecidos dispositivos de ligação eléctrica em que uma mola que actua como pinça ou pino de contacto eléctrico garante o contacto eléctrico entre um elemento condutor e o terminal de um cabo eléctrico. A função da mola é a de forçar o terminal do cabo eléctrico contra o elemento condutor, garantindo uma resistência de contacto minima. A mola de contacto, que é normalmente uma mola de folha dobrada convenientemente, comandada por um sistema mecânico, alavanca, ressalto ou cunha expansora, de modo a abrir um espaço que permite a introdução do terminal de um cabo eléctrico entre a mola e o elemento condutor ou, por outro lado, extrair sem esforço um terminal que tenha sido previamente inserido.

Quando o sistema mecânico é libertado, de modo a assumir uma posição de repouso, a mola empurra o terminal do cabo contra o elemento condutor.

Um elemento deste tipo de ligação eléctrica é o que está descrito no documento EP 1296413.

Neste exemplo, a mola de contacto é comandada por um ressalto que tem a forma de uma alavanca de comando e que está articulado com uma blindagem feita de um material isolador onde fica alojado o elemento condutor e a mola.

Uma abertura existente na blindagem permite introduzir o terminal do cabo dentro dessa blindagem e colocá-lo, quando a 1 alavanca é accionada, entre a mola de contacto e o elemento condutor. 0 conjunto formado pela alavanca e pela abertura de entrada para o terminal do cabo, que estão separados entre si, ocupa um determinado espaço.

Com a finalidade de se aumentar o braço da alavanca, sem aumentar, consequentemente, o espaço ocupado pelo dispositivo, a alavanca de comando tem uma forma conveniente que lhe permite engatar na extremidade de uma chave de parafusos que aumenta o braço da alavanca.

Um outro exemplo de deste tipo de ligação eléctrica é o que está descrito no documento DE 102006010309: neste caso, a mola de contacto é comandada por uma peça deslizante com botão de contacto. A peça deslizante actua sobre a mola como se fosse uma cunha que dobra a mola de modo a formar o espaço para a inserção do terminal do cabo, sendo, neste caso, o botão de contacto que possui uma abertura de entrada para o terminal do cabo e que lhe serve de guia.

No que diz respeito ao funcionamento do botão de contacto cuja cabeça é praticamente ocupada, na totalidade, pela abertura de entrada, é necessário utilizar uma ferramenta, tal como uma chave de parafusos, para que sobre ele seja exercida uma força de pressão adequada.

Embora esta solução permita ocupar um espaço pequeno, o funcionamento é particularmente difícil.

Além disso, o sistema de cunha expansora é propenso a encravar, tanto mais quanto menor for o ângulo diedro da cunha expansora, e não confere a mesma garantia de fiabilidade de um sistema de alavanca, em que a alavanca consegue retomar a sua posição de descanso sem atrito significativo.

Um outro inconveniente destas soluções reside no facto de a mola de contacto actuar sobre o terminal do cabo com a sua aresta afilada e exercer sobre este último uma força localizada 2 que não garante uma superfície de contacto adequada entre o terminal do cabo e o elemento de contacto.

Isto ocorre, em particular, no caso dos cabos monofilares que são relativamente rígidos, sendo tanto pior quanto maior for a sua secção transversal e consequentemente quanto maior for a capacidade de transporte de corrente eléctrica.

Assim sendo, este inconveniente é particularmente significativo sobretudo quando as correntes eléctricas que o referido contacto tem de deixar passar são elevadas, isto é, correntes eléctricas de cerca de 10 amperes ou mesmo superiores.

No caso dos cabos multifilares torcidos, que são mais flexíveis (em muitos países a utilização deste cabos é estipulada por regulamentos de segurança), este problema é menos grave mas, por outro lado, existe o problema de a aresta da mola de contacto poder cortar ou destruir os filamentos condutores, no caso de ser exercida uma força de tracção no terminal do cabo. A presente invenção tem por objecto resolver estes inconvenientes e propõe um dispositivo de ligação que é particularmente compacto, funcionalmente eficiente e fiável e adequado para as mais diversas utilizações, em particular para fazer ligadores eléctricos multipolares.

Estes resultados são conseguidos por meio de um dispositivo de ligação tal como caracterizado nas reivindicações.

As particularidades e vantagens características da presente invenção tornar-se-ão mais evidentes a partir do texto subsequente que descreve uma variante preferencial e suas alternativas, tomando como referência os desenhos anexos em que: - a figura 1 é uma vista em perspectiva de uma variante preferencial do dispositivo de ligação, com as diversas peças destacadas nas suas posições relativas;: a figura 2 é uma vista em corte transversal de um dispositivo de acordo com a figura 1, sendo o corte feito ao 3 longo do plano de união dos dois semi-invólucros que formam a blindagem de protecção do dispositivo, com a mola de contacto na posição de repouso; - a figura 3 é uma vista em corte transversal do dispositivo de acordo com a figura 1, sendo o corte feito ao longo do plano de união dos dois semi-invólucros que formam a blindagem de protecção do dispositivo com a mola de contacto accionada para ser libertada e com o terminal de um cabo eléctrico inserido no dispositivo; - a figura 4 é uma vista em perspectiva de uma primeira alternativa da variante do elemento de contacto para o dispositivo de acordo com a figura 1; - a figura 5 é uma vista em perspectiva de uma segunda alternativa da variante do elemento de contacto para o dispositivo de acordo com a figura 1; - a figura 6 é uma vista em perspectiva de um ligador eléctrico multipolar, com os diversos componentes destacados nas suas posições relativas, o qual incorpora um conjunto de dispositivos tais como os ilustrados nas figuras anteriores; - a figura 7 é uma vista em perspectiva de uma terceira alternativa da variante do elemento de contacto para o dispositivo de acordo com a figura 1.

Nas diversas figuras, os componentes funcional e estruturalmente equivalentes são identificados pelos memos números de referência.

Tomando como referência a figura 1, o dispositivo de contacto eléctrico é constituído por dois semi-invólucros 1, 2 feitos de um material isolador e cada um deles possui dois lados paralelos, respectivamente 3, 4 e 5, 6, igualmente distanciados, e correspondentemente uma parede terminal 7, 8.

Num dos lados dos semi-invólucros opostos à parede terminal 7, 8, cujo lado está aberto, existe uma correspondente extensão 9, 10, cada uma delas com um furo circular 11, 12. 4

As duas aberturas alinhadas axialmente possuem um pequeno recorte no lado exterior dos dois semi-invólucros. Há um elemento de contacto 13, feito de um material metálico que é um bom condutor (cobre ou uma liga de cobre) e uma mola de contacto 14 feita de uma folha dobrada que estão alojados dentro dos dois semi-invólucros. 0 elemento de contacto 13 é mantido na sua posição correcta, dentro dos dois semi-invólucros, por meio de nervuras sobrelevadas convenientes, formadas dentro dos dois semi-invólucros, estando conjuntamente identificadas pelo número de referência 15.

Uma alavanca 16, feita de um material isolador e com um par de pinos alinhados axialmente 17, 18, inseridos nas aberturas 11, 12 dos dois semi-invólucros, fecha o lado dos dois semi-invólucros opostos às paredes terminais 7, 8, estando parcialmente alojado dentro dos dois semi-invólucros.

Os pinos 17, 18 possuem, nas suas extremidades, um relevo ligeiramente toroidal que engata, quando os pinos são forçados a entrar nas aberturas 11, 12, no rebaixo das referidas aberturas e formam uma ligação de engate instantâneo à pressão entre os dois semi-invólucros, ao mesmo tempo que permitem a rotação da alavanca relativamente aos dois semi-invólucros. A ligação de engate instantâneo à pressão entre os dois semi-invólucros é completada por dois dentes, um dos quais 19 se encontra visível, estando os referidos dentes instalados correspondentemente nos encaixes 20, 21 formados respectivamente no lado 6 e na parede terminal do semi-invólucro 2.

Esta ligação de engate instantâneo à pressão, completado, pelos referidos dentes, dentro de um par de olhais, um dos quais 22 se encontra visível, em que os referidos olhais se desenvolvem por baixo do lado 4 e a partir da parede do fundo do semi-invólucro 1, fica à face com este último. É evidente que os dois semi-invólucros 1 e 2, em vez de engatarem instantaneamente à pressão entre si, podem ser unidos 5 um ao outro termicamente, mas é preferível fazer uma ligação de engate instantâneo à pressão, uma vez gue isso simplifica o processo de produção.

Na realidade, os dentes de engate e os olhais que lhes estão associados (e também os relevos toroidais dos pinos 17, 18) podem ser produzidos durante o processo que consiste em moldar os semi-invólucros num molde e num contramolde, sem necessidade de utilização de moldes complexos.

Com a finalidade de se completar a descrição dos dois semi--invólucros 1, 2, faz-se observar que está previsto um dente 26 que se desenvolve longitudinalmente, ao longo de um determinado comprimento do lado (visível apenas no lado 5), com a forma de um relevo nos lados 3 e 5.

Quando os dois lados são unidos entre si, os dois dentes existentes na parte de cima de cada um deles formam um dente de engate com secção emalhetada em V que serve para engatar, de forma deslizante, a blindagem do dispositivo de contacto dentro de um suporte externo (figura 6) dotado de um conjunto de encaixes de inserção, cada um deles capaz de receber um elemento de engate.

Com a finalidade de se imobilizar a blindagem no suporte externo, pelo menos um dos lados 3, 5 desenvolve-se para além da parede terminal 7, 8, com a forma de uma lingueta elástica 28 que termina num dente de engate 30 que trabalha conjuntamente com um batente do suporte externo.

Estes aspectos serão novamente considerados adiante. A alavanca 16 possui, entre a sua extremidade articulada nos semi-invólucros e a sua extremidade livre 23, um olhai 24 com uma forma conveniente e adequadamente recartilhado para garantir uma área suficiente de compressão, que permite a introdução de um terminal de um cabo dentro da blindagem formada pelos dois semi-invólucros 1 e 2 unidos entre si. 6

As paredes da abertura 24, que são convenientemente adelgaçadas para formarem uma guia para orientar a extremidade do cabo, prolongam-se para dentro dos dois semi-invólucros. A parede 25 da abertura 24 mais próxima dos pinos 17, 18 e os lados adjacentes da abertura desempenham a função de uma peça de impulso que interfere, quando a alavanca 16 é accionada (exercendo uma pressão conveniente na sua parte terminal e provocando, tomando como referência a figura, uma sua ligeira rotação no sentido levógiro) com a mola de contacto 14, deformando-a.

Este aspecto será novamente abordado adiante, tomando como referência as figuras 2 e 3.

Iremos seguidamente analisar a estrutura do elemento de contacto 13 e da mola de contacto 14. 0 elemento de contacto 13 possui um lado de contacto plano 31 e perpendicularmente a este existe um olhai 32.

No sentido oposto ao do olhai 32 desenvolve-se o elemento de contacto constituído por duas lâminas sobrepostas 33, 34 que formam uma pinça de contacto, por exemplo, para ligação eléctrica a um barramento condutor. A pinça de contacto fica saliente, para o lado de fora da blindagem formada pelos dois semi-invólucros 1 e 2, passando por uma abertura formada por dois recortes 35, 36 abertos nos lados 4 e 6.

Para se garantir uma pressão conveniente da pinça de contacto, monta-se um cursor metálico 37, feito de aço de mola, sobre a pinça, dentro da blindagem, com indicado pelas setas 38, 39.

Para diferentes soluções práticas, as lâminas 33, 34 podem ser substituídas por uma única lâmina de contacto 40, conforme ilustrado na figura 5.

Na variante ilustrada na figura 7, a lâmina de contacto 40 é ligada a um lado plano 31 do elemento de contacto por uma parte alongada 29 que é dobrada em forma de U e que confere à lâmina uma determinada elasticidade segundo a sua direcção axial. 7

Deste modo, é possível garantir uma pressão de contacto conveniente da lâmina sobre um barramento condutor, se o contacto com o barramento ocorrer na extremidade da lâmina.

Com a finalidade de se aumentar a pressão de contacto, é possível inserir uma mola de contacto 55, semelhante ou idêntica à mola 14 (figura 1), no selim 29, conforme indicado pela seta 56.

Fazendo agora referência a uma outra variante, é possível substituir as lâminas 33, 34 por duas linguetas curtas 41, 42 que são convenientemente dobradas com o intuito de apertarem permanentemente um terminal 43 de um cabo eléctrico 27, por deformação e cravamento, conforme ilustrado na figura 4.

Em alternativa, a fixação permanente do terminal do cabo pode ser feita por meio de soldadura.

De uma forma vantajosa, para que este terminal do cabo tenha uma saída nas paredes terminais 7, 8 dos dois semi-invólucros, estas paredes possuem recortes adequados (dos quais apenas é visível o 44) que são depois colocados um ao lado do outro para formarem a referida abertura. A mola de contacto 14 é constituída por uma lingueta feita de aço de mola dobrado em forma de U com uma extremidade 45 plana e adelgaçada que é inserida no olhai 32 do elemento de contacto 13 e que vai fazer pressão contra o lado plano 31. A extremidade oposta 46 da mola de contacto, que também é adelgaçada e dobrada para o lado de fora, assumindo a forma de um L, é inserida no olhai 32 e depois de montada de modo a ficar em contacto com a secção 47 do aro do olhai, oposta ao lado plano 31. 0 adelgaçamento da extremidade 46 e a sua dobragem em forma de L garante um aperto estável do conjunto formado pela mola 14 e pelo elemento de contacto 13. A parte 49 do lado exterior da mola 14, próxima da sua extremidade 45, forma uma zona de encosto forçado contra a qual actua a parede 25 da alavanca de comando 16 e, simultaneamente, quando a mola é forçada para a posição em que fica desarmada, 8 funciona como guia para a inserção de um terminal de um cabo entre a extremidade 45 e o lado plano 31 do elemento de contacto. A inserção da mola 14 no olhai 32 é feita no sentido indicado pela seta 48.

Com a finalidade de proporcionar uma melhor ilustração, a figura 2 mostra a montagem dos diversos componentes na blindagem isoladora, com a alavanca 16 e a mola 14 na posição de repouso. A figura 3 mostra a montagem dos diversos componentes quando a alavanca 16 é comandada com uma pequena rotação num sentido levógiro e exerce uma força de pressão, com a sua parede 25, contra a parte 49 da mola de contacto.

Nesta situação, a extremidade 45 da mola de contacto fica afastada do lado plano 31 do elemento de contacto e é possível inserir, através da abertura 24 da alavanca de comando, um terminal 50 de um cabo que fica livremente montado e sem ser forçado entre o lado plano 31 do elemento de contacto e a extremidade 45 da mola de contacto.

Quando a alavanca de comando é libertada, a mola de contacto tem tendência para retomar, novamente, a sua posição de repouso, pressionando firmemente o terminal 50 contra a superfície plana 31. A pressão exercida pela mola, que é distribuída ao longo de toda a extensão da extremidade 45, garante a existência de uma grande superfície de contacto, de tal modo que a resistência de contacto seja mínima.

Além disso, a estrutura da alavanca, com o ponto de aplicação da força de resistência entre o fulcro e o ponto de aplicação da força activa, garante a amplificação da força activa, de tal modo que a operação realizada para abrir a mola de contacto é bastante fácil.

Além do mais, ao contrário dos sistemas de comando por ressalto e de cunha expansora, a libertação da alavanca ocorre 9 sem atrito e sem o risco de encravamento, ficando garantida assim a força e o aperto de contacto. 0 dispositivo descrito pode ser utilizado como ligador unipolar de utilização fácil, mas vantajosamente pode ser utilizado como um componente de um ligador multipolar.

Na figura 6 observa-se, de forma esquemática, uma vista em perspectiva, com os diversos componentes destacados nas suas posições relativas, de uma variante preferencial deste tipo de ligador.

Existe uma blindagem 51, feita de um material isolador, em cujo interior estão formadas diversas sedes, por exemplo, 6 sedes (ou também uma sede única colectiva, conforme ilustrado), podendo ser inserido em cada uma delas um dispositivo de ligação do tipo agora descrito.

Numa superfície lateral da blindagem existe, em oposição a cada sede, uma fenda 52, aberta na extremidade anterior, para a inserção da lâmina ou lâminas, tais como 33, 34 ou 40 (figuras 1, 5), do dispositivo de ligação.

No lado oposto de cada uma das sedes há um encaixe 53 de secção transversal em forma de V em cujo interior é inserido o dente de engate 26 do dispositivo de ligação.

Os encaixes terminam numa espera 54 que define a profundidade de inserção dos dispositivos de ligação dentro das respectivas sedes.

Para além da espera há um entalhe 55 onde fica alojado o dente terminal 30 da lingueta elástica com que está dotado o dispositivo de ligação.

Este dente impede que o dispositivo de ligação se desengate da sede, a não ser que esse dente 30 seja deliberadamente desengatado da espera 54.

Este tipo de ligador, que pode ser produzido de acordo com as solicitações, é particularmente vantajoso para ligar barramentos condutores de um sistema trifásico e neutro e com um par de 10 barramentos para uma fonte de energia eléctrica auxiliar. De um modo geral, o utilizador não tem necessidade de ligar a totalidade dos barramentos condutores, ligando apenas alguns deles.

Deste modo, é possível utilizar, a custos racionais, um pequeno número de dispositivos de ligação (eventualmente apenas dois) que são montados de uma maneira conveniente, dependendo isso da ligação pretendida. É evidente que para se obter um ligador multipolar de utilização fácil, em que os elementos de contacto estão, por exemplo, permanentemente fixados ao terminal do cabo, conforme ilustrado na figura 4, é suficiente que os encaixes 52 se prolonguem até à parede posterior da blindagem 51 que é, convenientemente, aberta. É óbvio que neste caso, mas também no caso anterior, a blindagem 51 pode ser substituída por uma única peça de base de suporte que pode ter dois lados correspondentes à base e à parte superior da blindagem representada na figura 6.

No interior da peça de base existem encaixes 54 distanciados uns dos outros de tal modo que os dispositivos de ligação montados nessa base fiquem em contacto entre si.

Deste modo, é possível obter um ligador extremamente compacto. 11

Claims (7)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo de ligação eléctrica do tipo em que uma mola de folha metálica (14), alojada dentro de uma blindagem feita de um material isolador (1, 2), é empurrada por uma alavanca e comandada manualmente de modo a formar um espaço entre um elemento de contacto condutor (13), que está alojado dentro da referida blindagem, e a referida mola de folha (14) e permite a inserção do terminal de um cabo eléctrico (50) no referido espaço, caracterizado pelo facto de a referida alavanca estar articulada com a referida blindagem e haver, entre o fulcro da alavanca (17, 18) e uma sua extremidade de comando (23), uma abertura (24) para inserção do referido terminal (50) do cabo e para o guiar dentro do referido espaço.
2. 2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, em que a referida mola de folha (14) possui uma extremidade plana (45) que assenta, no estado de repouso, sobre uma superfície plana (31) do referido elemento de contacto (13).
3. 3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, em que a referida abertura (24) fica voltada para uma parte (49) da referida mola (14) que está inclinada em relação à referida extremidade plana (45) e ligada a esta última, formando a referida parte inclinada (49) uma guia que faz o encaminhamento para o referido espaço.
4. 4. Dispositivo de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, em que a referida blindagem (1, 2) tem a forma de um paralelepípedo, com um lado formado pela referida alavanca (16), e possui, no lado (7, 8) oposto à referida alavanca, uma abertura (44) para inserção de um cabo 1 eléctrico (27) permanentemente ligado ao referido elemento de contacto (13).
5. 5. Dispositivo de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, em que o referido elemento de contacto (13) possui pelo menos uma lâmina de contacto (33, 34, 40) que fica saliente para o lado de fora de uma parede lateral (4, 6) da referida blindagem.
6. 6. Dispositivo de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, em que a referida blindagem possui, do lado de fora, elementos de fixação (26, 28, 30) que engatam instantaneamente, à pressão, num suporte.
7. 7. Ligador que possui pelo menos um par de dispositivos de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores e um suporte (51) feito de um material isolador, para suportar pelo menos o referido par de dispositivos que nele engatam instantaneamente à pressão. 2