RO126891A2 - Metodă de acţionare şi comutator antiexplozie - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la o metodă de acţionare a unui comutator electric şi la un comutator electric ce nu produce scântei în mediul ambiant, la stabilirea sau întreruperea contactului, fiind destinat încăperilor în care se pot acumula gaze, pulberi sau vapori cu potenţial exploziv. Metoda de acţionare a unui comutator electric, conform invenţiei, constă din stabilirea sau întreruperea contactului electric prin interacţiunea câmpurilor magnetice ale unor magneţi amplasaţi în interiorul unei cutii etanşe, din componenţa comutatorului, cu câmpurile magnetice ale unor magneţi similari amplasaţi în exteriorul cutiei. Comutatorul conform invenţiei este alcătuit dintr-o cutie (1) etanşă, realizată din mase plastice, în care se montează nişte contacte (2 şi 3) fixe, între care se creează o legătură printr-o lamelă (5) basculantă din cupru, bascularea fiind produsă ca urmare a interacţiunii câmpurilor magnetice create de doi magneţi (6 şi 6') permanenţi în formă de disc, montaţi la capetele lamelei (5), cu ale unor magneţi (8) similari, montaţi în afara cutiei (1), încorporaţi într-un cursor (9) care glisează pe un capac (11) al cutiei (1), stabilind sau întrerupând în acest fel contactul electric.

Description

METODA DE ACȚIONARE SI COMUTATOR ELECTRIC ANTIEXPLOZIE.

Prezenta invenție se refera la o metoda de acționare a unor comutatoare electrice si la un comutator electric care nu produce scântei in mediul ambient la stabilirea sau întreruperea contactului, pentru încăperi in care se pot acumula gaze, pulberi sau vapori, cu potențial exploziv, evitandu-se incidente nedorite.

In prezent, toate comutatoarele electrice de mica sau mare putere produc scântei sau flama intre ploturile de contact, ceea ce face ca atunci când in jurul acestor aparate se creeaza accidental un mediu exploziv (cu continui de gaze, pulberi sau vapori combustibili) sa aiba loc accidente grave semnalate in toate domeniile, de la cel casnic la cel industrial sau in minerit.

Metoda de acționare si comutatorul electric conform invenției isi propune sa rezolve aceasta problema prin aceea ca toate piesele de contact ale comutatorului, fixe sau mobile, se montează intr-o cutie închisa etanș 1, contactele mobile au fixate pe ele cate un magnet permanent in forma de disc iar activarea lor se face din exteriorul cutiei etanșe prin interacțiunea câmpurilor magnetice ale acestor magneți 6 si 6’cu ale altor magneți permanenți similari 8, montati pe capacul 11 al cutiei 1, incorporate intr-un cursor glisant 9, care prin deplasări alternative stabilește sau întrerupe contactul electric in interiorul cutiei etanșe.

Tot in acest mod contactele interioare 2 si 3 pot fi acționate prin interacțiunea câmpurilor magnetice ale magneților interiori 6 si 6’ si câmpurile magnetice ale unor electromagneti montati pe cutia etanșa si care pot fi comandați din afara mediului explozi v prin schimbarea sensului curentului electric in solenoidele acestor electromagneti.

Comutatorul electric antiexplozie, conform metodei de mai sus, consta dintr-o cutie etanșa 1 din mase plastice (ebonită, poliamida, etc) in care se montează contactele fixe 2 (polul pozitiv) si 3 (polul negativ). Legătură intre polul pozitiv 2 si cel negativ 3 se realizează printr-o lamela basculanta 5 din cupru care basculează intr-o articulație cu ax 4 fixata pe polul pozitiv 2 de unde primește si curentul, care prin basculare stabilește contactul cu polul negative 3. Bascularea se produce prin interacțiunea a doi magneți permanenți 6 si 6’ in forma de disc, ai căror poli (N-S) se găsesc pe fetele discurilor, montati pe capetele lamelei basculante 5 si magneții similari 8 montati in afara cutiei in cursorul 9 ce glisează pe capacul 11 al cutiei si care in funcție de manevrarea cursorului 9 in sensul săgeților E sau F stabilesc sau întrerup contactul electric, in funcție si de orientarea polilor N-S ai magneților respectivi.

Cutia etanșa 1 are din turnare in jurul golului o flansa peste care se aplica un capac plan 11 din mase plastice (poliamida, textolit) prin lipire etanșa cu un adeziv elastic (prenadez) si fixat si cu niturile tubulare 12.

CV-2 Ο 1 Ο - Ο 03 Ο 5 - Ο 2 -04- 2010 ~ ΖCursorul 9 este acționat printr-un buton si cursa lui este astfel stabilita ca magneții 8 incorporați in el sa se suprapună exact pe cei din cutie (6 si 6’) iar fixarea cursorului la capetele cursei se realizează printr-un mecanism cu arc 13.

Pentru cazul in care comutatorul ar fi manevrat in mod excesiv si din cauza scânteilor sau a flamei dintre ploturi ar creste temperatura si implicit presiunea in interiorul cutiei etanșe 1, cutia este prevăzută cu o supapa de suprapresiune cu sens unic 10 cu arc spiral pentru a nu se produce fisuri in sistemul de etansare al cutiei, presiunea nemaiputand reveni la starea inițiala, fapt ce nu dauneaza bunei funcționari a comutatorului, aceasta supapa fiind absolute necesara la comutatoarele de amperaj mare.

Se da mai jos un exemplu de realizare a unui tip de comutator bipolar dublu pentru lumina, in legătură cu figurile 1, 2, 3, 4, 5 si 6 care reprezintă:

Fig.l - secțiunea A-A prin comutator

Fig.2 - secțiunea B-B prin comutator Fig.3 - secțiunea C-C prin comutator Fig.4 - schema montaj magneți disc Fig.5 - vedere in plan comutator dublu Fig.6 - vedere in plan comutator simplu

Comutatorul conform invenției este format dintr-o cutie etanșa de contacte 1 din mase Plastice (ebonită, poliamida, textolit,etc) in ai cărei pereți sunt incorporate, de la injectare, lamelele fixe de contact 2 si 3. Forma si dimensiunile acestei cutii sunt aproximativ egale si asemanatoare cu ale unui comutator existent. In interiorul cutiei pe contactul pozitiv 2 (de alimentare) se montează o punte cu doua articulații cu ax 4 pe care basculează doua lamele de cupru 5. Pe căpătui din stanga (conform desen) al lamelelor 5 se fixeaza pe fata de sus un magnet disc 6 prin lipire rece, deoarece la lipire calda magnetul se depolarizeaza. Pe căpătui din dreapta (cu plotul de contact) se fixeaza pe fata de jos mai intai o pastila 7 de 1,5 mm grosime, termoizolanta din masa plastica, sub care se fixeaza un alt magnet 6’ tot prin lipire rece. Pastila 7 fiind termoizolanta protejaza magnetul 6’ împotriva încălzirii excesive de la scânteile de contact, ceea ce l-ar demagnetiza.

Bascularea lamelelor 5 se produce prin interacțiunea câmpurilor magnetice ale magneților 6 si 6’ si ale magneților permanent! 8 incorporați in cursorul 9 din afara cutiei.

In fundul cutiei etanșe 1 este practicat un orificiu in care se montează o supapa cu sens unic 10, de suprapresiune, cu arc elicoidal, pentru cazul in care in interiorul cutiei ar creste temperatura si implicit presiunea.

Fata de sus a cutiei etanșe este prevăzută de la injectare cu o flansa pe care se lipește etanș capacul 11 cu un adeziv elastic (prenadez), asigurat si cu niturile tubul are 12. Capacul trebuie sa aiba cea mai mica grosime din punct de vedere al rezistentei pentru o mai buna interactionare intre magneții 6 si 8. Pe capacul 11 sunt montate doua cursoare 9 care culiseaza pe capacul 11 in ghidajele măștii 12 a comutatorului.

In talpa cursoarelor 9 sunt incorporate cate patru magneți 8 identici cu magneții 6. Schema de montaj a magneților 6 si 8 si orientarea polilor acestora este data in Fig.4 din desen. Manevrarea cursorului se face printr-un buton. Pentru asigurarea stabilitatii cursoarelor in punctele de “închis”- deschis” sub masca 12 se gaseste cate un mecanism cu arc elicoidal 13. Pentru reducerea ffecariidintre cursor si masca 12, intre acestea s-au introdus doua role cilindrice 14 antifrictiune. Masca 12 se fixeaza pe cutia etanșa prin șuruburile 15. Sistemul de fixare 16 in doza din perete este identic cu cel clasic (cu gheare).

Funcționare: In poziția prevăzută in desen comutatorul este in contact, astfel magneții 6’ si 8 din dreapta se atrag iar cei din stanga 6 si 8 se resping producând un contact perfect intre lamela basculanta 5 si polul negativ 3. Manevrând cursorul in sensul săgeții F deasupra magneților 6 si 6’ ajung alti magneți 8 cu alta orientare a polilor si magneții din dreapta se λ-2 Ο 1 0 - Ο Ο 3 0 5 = =

Ο 2 -04- 2010

-3vor respinge iar cei din stanga se vor atrage, întrerupând contactul. Mecanismul 13 care acum este orientat spre dreapta se va deplasa la stanga fixând cursorul in poziția “deschis”, pentru a nu se produce un contact nedorit. Pentru realimentarea consumatorului, se actioneaza butonul in sensul săgeții E.

Daca printr-o manevrare cu frecventa excesiva din cauza scânteilor de contact se produce o încălzire sensibila a aerului din cutia etanșa si implicit creșterea presiunii, atunci supapa cu sens unic 10 se deeschide si presiunea se echilibrează dar nu permite întoarcerea aerului in cutie, ceea ce nu cauzeaza cu nimic funcționarii comutatorului. Descrierea făcută mai sus este pentru un comutator dublu. Toate componentele unui comutator multipolar vor fi in aceeași cutie etanșa si vor avea același echipament si montaj ca cel de mai sus.

Fata de stadiul actual al tehnicii in domeniu, invenția prezintă următoarele avantaje:

a) Prin acest procedeu se elimina posibilitatea producerii de explozii in mediile cu potențial exploziv, cu toate implicațiile lor tragice.

b) Acționarea cutiilor de contacte pot fi comandate din afara zonei periculoase prin intermediul electromagnetilor, schimbând sensul curentului electic in solenoidele lor.

c) Execuția, montarea si exploatarea acestor comutatoare nu implica nici o complicație fata de cele actuale.

d) Comutatorul prezentat ca exemplu de realizare poate înlocui foarte ușor pe cele existente avand forma, marimea si chiar piese identice cu acestea.

e) Aceste comutatoare pot fi realizate si exploatate la scara industriala, la noi in tara si in afara.

Claims (5)

1. REVENDICĂRI

   1. Metoda de acționare a comutatoarelor electrice antiexplozie, caracterizata prin aceea ca toate piesele de contact ale comutatorului se găsesc (conform exemplului de realizare) intr-o cutie etanșa (1), contactele mobile au fixate pe ele cate un magnet permanent (6) si (6’) in forma de disc, cu polii N-S pe fetele discului, iar acționarea lor pentru stabilirea sau întreruperea contactului electric se face prin interacțiunea câmpurilor magnetice ale magneților (6) si (6’) din interiorul cutiei etanșe si ale câmpurilor magnetice ale altor magneți similari (8) montati in afara (pe capacul cutiei) intr-un cursor glisant (9) care prin schimbarea poziției acestor magneți exteriori fata de cei interiori are loc stabilirea sau întreruperea contactului in cutie.
2. 2. Metoda de acționare a comutatoarelor antiexplozie conform revendicării 1, caracterizata prin aceea ca același efect de acționare a contactelor mobile (2) si (3) din interiorul cutiei etanșe (1) se poate obține si prin iteractionarea câmpurilor magnetice ale celor doi magneți interiori (6) si (6’), cu câmpurile magnetice a doi electromagneti fixați pe capacul cutiei (11), deasupra magneților (6) si (6’) acționarea comutatorului electric facandu-se prin schimbarea sensului de circulație a curentului electric in solenoidele celor doi electromagneti, din afara zonei cu pericol de explozie.
3. 3. Comutatorul electric antiexplozie conform revendicării 1 si 2 caracterizat prin aceea ca intr-o cutie de material plastic (1) se montează contactele fixe (2) (polul pozitiv) si (3) (polul negativ), elementul de legătură dintre ele fiind lamela basculanta (5) pe ale cărei capete se montează (conform exemplului de realizare) doi magneți permanenti (6) si (6’) care au polii N-S orientați conform schemei de la figura 4 din desen, după care cutia se închide etanș cu un capac (11) din mase plastice (textolit). Pe capacul cutiei (1) se montează un cursor glisant (9) in care sunt incorporați patru magneți permanenti (8) similari celor din interior, orientați conform schemei din figura 4, magneți ale căror câmpuri magnetice interactioneaza, la deplasarea cursorului (9) cu magneții (6) si (6’) producând bascularea lamelei (5), realizând astfel contactul sau întreruperea contactului electric intre cei doi poli (2) si (3) ai comutatorului.
4. 4. Comutator electric antiexplozie conform revendicării 2 caracterizat prin aceea ca pentru ca intre doua manevre ale cursorului (9), acesta sa nu se deplaseze necontrolat producând contacte sau întreruperi de contact nedorite, intre capacul (11) al cutiei si masca (12) a comutatorului se montează un mecanism cu arc (13) care blochează mișcarea cursorului (9)in poziția “închis” sau “deschis”.
5. 5. Comutator electric antiexplozie conform revendicării 3, caracterizat prin aceea ca daca cineva ar acționa foarte repede de mai multe ori cursorul (9) si datorita scanteiei sau flamei dintre ploturile de contact si in spațiul din interiorul cutiei cx-2 0 1 0 - 0 0 3 0 5 -0 2 -04- 2010

   -5etanse (1) ar creste temperatura si implicit presiunea, cutia etanșa (1) este prevăzută cu un orificiu prin care se poate echilibra presiunea cu exteriorul prin intermediul supapei cu sens unic (10) cu arc spiral, pentru a nu se produce fisuri in sistemul de etanșare al cutiei, presiune ce nu nu se mai reface in sens invers, fapt ce nu influențează buna funcționare a comutatorului.