ES2224061T3 - Conmutador de seguridad con disco de desbloqueo. - Google Patents
Conmutador de seguridad con disco de desbloqueo.Info
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Abstract
Dispositivo para las conmutación de una conexión eléctrica en función del estado de una instalación a supervisar, especialmente conmutador de seguridad (1) para una instalación de protección, presentando en dispositivo una carcasa (2, 3), en la que está alojado un disco de conmutación (7) de forma giratoria alrededor de un eje (8) y en la que se puede insertar un dispositivo de accionamiento (5) para la activación de un proceso de conmutación, y con una instalación de bloqueo para el bloqueo del disco de conmutación (7), presentando la instalación de bloqueo un elemento de bloqueo (12a, 12b) guiado en el disco de conmutación (7) y móvil en contra de la acción de un primer acumulador de fuerza (11), que engrana en una posición de bloqueo del disco de conmutación (7) con una escotadura (13a, 13b) asociada en la carcasa (2, 3), caracterizado porque la instalación de bloqueo presenta un elemento de desbloqueo (14a, 14b) giratorio, dispuesto junto al disco de conmutación (7), que es giratorio con relación al disco de conmutación (7) cuando se introduce el dispositivo de accionamiento (5), y porque durante la rotación del elemento de desbloqueo (14a, 14b), el elemento de bloqueo (12a, 12b) se puede desplazar hacia atrás en contra de la acción del primer acumulador de fuerza (11) paralelamente al eje (8) en el disco de conmutación (7) y de esta manera se puede transferir a una posición de desbloqueo.
Description
Conmutador de seguridad con disco de
desbloqueo.
La presente invención se refiere a un dispositivo
para la conmutación de una conexión eléctrica en función del estado
de una instalación a supervisar, especialmente un conmutador de
seguridad para una instalación de protección.
Se conocen a partir del documento DE 43 28 296 C1
conmutadores de seguridad del tipo indicado al principio para
instalaciones de seguridad a supervisar, por ejemplo en
instalaciones de producción.
Se conocen, por ejemplo, a partir del documento
EP 0 778 595 A1, que corresponde al documento US 5.898.143,
conmutadores de seguridad con una carcasa, en la que está montado
un disco de conmutación de forma giratoria alrededor de un eje y en
la que se puede insertar un dispositivo de accionamiento para la
activación del proceso de conmutación, y con una instalación de
bloqueo para el bloqueo del disco de conmutación. La instalación de
bloqueo presenta, en el conmutador de seguridad mostrado allí, un
elemento de bloqueo móvil en contra de la acción de un acumulador de
fuerza, que se puede llevar, en una posición de bloqueo del disco
de conmutación, a engrane con una ranura sobre la superficie
circunferencial del disco de conmutación. El elemento de bloqueo
está guiado en este caso en la carcasa. El engrane en el disco de
conmutación se lleva a cabo en dirección radial con respecto al eje
de giro. En este caso, si se produce una actuación de fuerza grande,
existe el peligro de que la superficie circunferencial del disco de
conmutación sea dañada a través del elemento de bloqueo.
Se conoce a partir del documento JP
8-203 389 A un conmutador de seguridad, en el que
un elemento de bloqueo, que está alojado de forma giratoria en la
carcasa, encaja en dirección radial en una ranura del disco de
conmutación y de esta manera bloquea el movimiento giratorio del
disco de conmutación.
Se conoce a partir del documento JP
7-260 089 A un conmutador de seguridad, en el que
una barra de bloqueo extendida alargada es móvil en dirección
radial con relación al eje de giro del disco de conmutación y de
esta manera, cuan do se introduce el dispositivo de accionamiento,
se libera el movimiento giratorio del disco de conmutación.
Se conoce a partir del documento DE 43 38 910 C1
un conmutador de seguridad, en el que un elemento de desbloqueo y
de bloqueo configurado en una sola pieza es móvil, durante la
inserción del dispositivo de accionamiento, radialmente con
respecto al disco de conmutación y de esta manera libera el
movimiento giratorio del disco de conmutación.
Se conoce a partir del documento DE 36 09 043 C2
un conmutador de seguridad con las características del preámbulo de
la reivindicación 1 y especialmente con una instalación de bloqueo,
que presenta un elemento de bloqueo guiado en el disco de
conmutación y móvil en contra de la acción de un acumulador de
fuerza, que engrana, en una posición de bloqueo del disco de
conmutación, con una escotadura asociada en la carcasa. En este
caso, es un inconveniente que el elemento de bloqueo es movido
directamente por el dispositivo de accionamiento a introducir y de
este modo reduce la seguridad de manipulación.
La invención se basa en el problema de
acondicionar un conmutador de seguridad, que garantiza de una
manera duradera una alta seguridad de manipulación. Además, el
conmutador de seguridad y el dispositivo de accionamiento
correspondiente deben poder fabricarse con un coste favorable.
El problema se soluciona según la invención
porque la instalación de bloqueo presenta un elemento de desbloqueo
giratorio, que está dispuesto junto al disco de conmutación, que es
giratorio con relación al disco de conmutación cuando se introduce
el dispositivo de activación y que transfiere en este caso el
elemento de bloqueo a una posición de desbloqueo. Los tipos de
realización especiales de la invención se publican en las
reivindicaciones dependientes.
Según la invención, el elemento de bloqueo es
móvil paralelamente al eje del disco de conmutación y el elemento
de desbloqueo desplaza, durante el desbloqueo, el elemento de
bloqueo en contra de la acción del primer acumulador de fuerza de
retorno al disco de conmutación.
Además, de una manera preferida el eje de giro
del elemento de desbloqueo colabora con el eje del disco de
conmutación. El elemento de desbloqueo puede presentar flancos que
se proyectan desde el disco de conmutación, que colaboran con una
nervadura correspondiente del dispositivo de accionamiento y que se
extiende, en general, transversalmente a la dirección de la
inserción, y/o la nervadura del dispositivo de accionamiento puede
estar configurada, por ejemplo en forma de U, de tal manera que
hace girar, en una primera sección del movimiento durante la
inserción, solamente el elemento de desbloqueo y agarra y hace
girar también el disco de conmutación en una segunda sección del
movimiento que se produce a continuación.
El elemento de desbloqueo es giratorio con
preferencia en contra de la acción de un segundo acumulador de
fuerza con relación al cilindro de conmutación. El segundo
acumulador de fuerza puede estar formado, por ejemplo, por un
muelle de torsión, por ejemplo un llamado muelle de patas, cuya
primera pata está apoyada en el disco de conmutación y cuya segunda
pata está apoyada en el elemento de desbloqueo.
En un tipo de realización especial, el elemento
de desbloqueo presenta un orificio para el paso axial del elemento
de bloqueo, extendiéndose el orificio aproximadamente en forma de
arco alrededor del eje de giro y presentando al menos al menos dos
zonas, cuyos bordes, que colaboran con el elemento de bloqueo,
tienen una distancia radial diferente con respecto al eje de giro.
El orificio está desplazado con preferencia desde el extremo radial
del elemento de desbloqueo y puede presentar, por su parte, un borde
abierto o cerrado. Con preferencia, el orificio presenta dos zonas
coherentes con orificios de diferente tamaño, presentando una
primera zona una anchura, que es suficiente para un engrane, que
bloquea el disco de conmutación, del elemento de bloqueo en la
escotadura en la carcasa.
El elemento de bloqueo y/o el elemento de
desbloqueo presentan una superficie inclinada, a través de la cual
se puede desviar el movimiento giratorio del elemento de desbloqueo
en un movimiento axial del elemento de bloqueo. A tal fin, el
elemento de bloqueo puede presentar, por ejemplo, una sección
cónica para la colaboración con el elemento de desbloqueo, pudiendo
adaptarse el ángulo formado por la sección cónica y el eje
longitudinal del elemento de bloqueo y/o la longitud de la sección
cónica, por ejemplo, con respecto a la fuerza de bloqueo y/o el
recorrido de bloqueo al caso de aplicación respectivo.
Con preferencia, el elemento de desbloqueo está
configurado esencialmente en forma de disco. Además, con
preferencia, el eje de giro del elemento de desbloqueo está
dispuesto transversalmente a la dirección de inserción del
dispositivo de accionamiento.
En un tipo de realización especial, a ambos lados
del disco de conmutación está dispuesto en cada caso un elemento de
desbloqueo, y los elementos de desbloqueo colaboran en cada caso
con al menos un elemento de bloqueo. De una manera preferida, los
elementos de bloqueo asociados entre sí sobre lados opuestos del
disco de conmutación presentan un primer acumulador de fuerza
común.
En un tipo de realización especial, el
dispositivo presenta un empujador de conmutación, que lleva
elementos de contacto eléctrico, está guiado de forma móvil
axialmente en la carcasa y está retenido apoyado en una superficie
circunferencial del disco de conmutación. El contorno de la
superficie circunferencial determina el trayecto de conmutación del
empujador de conmutación. El eje del disco de conmutación y con
preferencia también el eje de giro del elemento de desbloqueo están
dispuestos transversalmente al eje longitudinal del empujador de
conmutación.
Otras ventajas, características y detalles de la
invención se deducen a partir de las reivindicaciones dependientes
así como de la descripción siguiente, en la que se describe en
particular un ejemplo de realización con referencia a los
dibujos.
La figura 1 muestra un conmutador de seguridad
según la invención.
La figura 2 muestra el conmutador de seguridad
con dispositivo de accionamiento representado por separado.
La figura 3 muestra el conmutador de seguridad
con elemento de desbloqueo desmontado.
La figura 4 muestra una vista en perspectiva de
una sección a través del conmutador de seguridad.
La figura 1 muestra un conmutador de seguridad 1
según la invención con una carcasa, que presenta una parte de
carcasa de cabeza 2 y una tapa de carcasa 3, que se puede acoplar
sobre la parte de la carcasa de cabeza 2 y se puede fijar en ésta
por ejemplo por medio de tornillos. La parte de la carcasa de
cabeza 2 presenta una primera ranura de inserción 4 para el
dispositivo de accionamiento 5. La tapa de la carcasa 3 presenta
una segunda ranura de inserción 6 para el dispositivo de
accionamiento 5. Las direcciones de inserción predeterminadas a
través de las dos ranuras de inserción 4, 6 forman un ángulo
esencialmente de 90º.
En la parte de la carcasa de cabeza 2 está
montado un disco de conmutación 7 de forma giratoria alrededor de
un eje 8. Durante la inserción del dispositivo de accionamiento 5
en al menos una de las dos ranuras de inserción 5, 6, el disco de
conmutación 7 es girado en el sentido de las agujas del reloj en la
representación de la figura 1 y de esta manera desplaza axialmente
un empujador de conmutación 28 no representado en la figura 1 y
establece de esta manera una conexión eléctrica. La guía del
empujador de conmutación 28 y los elementos de contacto eléctrico
están dispuestos en una parte, no representada en la figura 1, de
la carcasa del conmutador de seguridad 1, que se conecta en la
clavija de enchufe 9 configurada en una sola pieza desde la carcasa
de cabeza 2. La guía del empujador de conmutación 28 se realiza a
este respecto en cualquier caso, entre otras cosas, también a
través del taladro 10 cilíndrico circular de la clavija de enchufe
9.
El conmutador de seguridad 1 presenta una
instalación de bloqueo para el bloqueo del disco de conmutación 7,
que presenta un elemento de bloqueo 12a guiado en el disco de
conmutación 7 y móvil en contra de la acción de un primer
acumulador de fuerza 11, que engrana, en una posición que bloquea el
disco de conmutación 7, con una escotadura 13a asociada en la parte
de la carcasa de cabeza 2. Para el desbloqueo, la instalación de
bloqueo presenta un elemento de desbloqueo 14a giratorio, dispuesto
junto al disco de conmutación 7, que es giratorio durante la
inserción del dispositivo de accionamiento 5 con relación al disco
de conmutación 7 y que transfiere en este caso el elemento de
bloqueo 12a a una posición de desbloqueo, especialmente lo desplaza
hacia atrás en contra de la acción del primer acumulador de fuerza
11 en el disco de conmutación 7. En la figura 1 se representa la
posición de desbloqueo del elemento de bloqueo 12a.
La figura 2 muestra el conmutador de seguridad 12
en la misma configuración que se representa en la figura 1, pero
esta vez con dispositivo de accionamiento 5 representado por
separado, manteniendo la posición de desbloqueo del elemento de
bloqueo 12a de la figura 1 y consiguiendo de esta manera que el
elemento de desbloqueo 14a sea girado, con respecto a la posición de
partida de bloqueo del disco de conmutación 7, con relación al
disco de conmutación 7 en la medida de un valor absoluto de un
ángulo, por ejemplo, de 15º aproximadamente en el sentido de las
agujas del reloj. Esto se consigue porque el dispositivo de
accionamiento 5 presenta en su extremo, que está dirigido hacia el
disco de conmutación 7 una nervadura transversal 15 en forma de U,
que presenta en sus dos extremos, respectivamente, un saliente 15a,
15b que se proyecta en dirección al disco de conmutación 7 o bien
al elemento de desbloqueo 14a y 14b, respectivamente.
En una primera sección del movimiento durante la
inserción del dispositivo de accionamiento 5, el saliente 15a se
apoya en el flanco 16 configurado por el elemento de desbloqueo 14a
y hace girar el elemento de desbloqueo 14a, debido al movimiento de
inserción, con relación al disco de conmutación 7 no desplazado
todavía en la primera sección del movimiento. Solamente en una
segunda sección del movimiento que sigue a continuación se apoya la
pieza central de la nervadura transversal 15 en el flanco 17 del
disco de conmutación 7 y durante la inserción adicional del
dispositivo de accionamiento se mueven el disco de conmutación 7 y
el elemento de desbloqueo 14a en común en el sentido de las agujas
del reloj.
El orificio 18 previsto en el dispositivo de
accionamiento está destinado para el paso del disco de conmutación
7 o bien del elemento de desbloqueo 14a durante la entrada completa
del dispositivo de accionamiento 5 en el conmutador de seguridad 1.
Tanto el disco de conmutación 7 como también el elemento de
desbloqueo 14a están configurados de tal forma que el conmutador de
seguridad 1 puede ser activado de una manera equivalente tanto a
través de la primera ranura de inserción 4 como también a través de
la segunda ranura de inserción 6 y en este caso el disco de
conmutación 7 se mueve en un sentido de giro coincidente. De una
manera alternativa o complementaria sería posible prever la segunda
ranura de inserción 6 en la proximidad del borde de la tapa de la
carcasa 3, que está dirigido hacia la ranura de inserción 4, y hacer
girar, por lo tanto, el disco de levas 7 según la elección de la
ranura de inserción 4, 6 en los dos sentidos de giro.
El elemento de desbloqueo 14a presenta un
orificio 20 para el paso del elemento de bloqueo 12a. El orificio
20 se extiende esencialmente en forma de arco alrededor del eje de
giro 8 con un valor absoluto del ángulo, por ejemplo, de 45º
aproximadamente. El orificio 20 está desplazado hacia atrás en este
caso en el ejemplo de realización representado desde el extremo
radial del elemento de desbloqueo 14a esencialmente en forma de
disco y presenta un borde cerrado 21. De una manera alternativa a
ello, el borde del orificio 20 puede estar también al menos
parcialmente abierto, especialmente puede estar abierto hacia
fuera. Un borde cerrado puede ser ventajoso, por ejemplo, en el caso
de una realización del elemento de desbloqueo 14a de plástico, en
cambio un borde abierto puede ser ventajoso en el caso de una forma
de realización de metal. Además, la sección del borde del orificio
20, que colabora con el elemento de bloqueo 12a, puede estar
formada también por el contorno del elemento de desbloqueo 14a, de
manera que el orificio 20 está configurado como ranura cortada
radialmente, formada de una manera adecuada en la dirección
circunferencial y que se extiende en la dirección axial.
El orificio 20 presenta dos zonas coherentes con
orificios de diferente tamaño. Una primera zona 22 del orificio 20
presenta una anchura, que es suficiente para un engrane, que
bloquea el disco de conmutación 7, del elemento de bloqueo 12a en
la escotadura 13a en la carcasa. La segunda zona 23 del orificio
20, que se conecta allí, es, en cambio, suficientemente pequeña para
mantener el elemento de bloqueo 12a en su posición de desbloqueo.
En el ejemplo de realización representado es esencial en este caso
que las secciones del borde, que colaboran con el elemento de
bloqueo 12a, de las dos zonas 22, 23 presenten distancias
diferentes con relación al eje de giro 8.
El elemento de bloqueo 12a y/o el elemento de
desbloqueo 14a, este último especialmente en la zona del orificio
20, presentan una superficie inclinada, a través de la cual se
puede desviar el movimiento giratorio del elemento de desbloqueo
14a a un movimiento axial del elemento de bloqueo 12a. En el ejemplo
de realización representado, el elemento de bloqueo 12a presenta
una sección cónica 24, que colabora con el orificio 20
esencialmente cilíndrico en el elemento de desbloqueo 14a.
La figura 3 muestra el conmutador de seguridad 1
de la figura 2 con el elemento de desbloqueo 14a desmontado. De
esta manera, es visible el segundo acumulador de fuerza, que está
realizado como muelle de torsión 25 y que está dispuesto alrededor
del eje 8. Un primer brazo del muelle de torsión 25, no visible en
la representación de la figura 3, se apoya en el disco de
conmutación 7. Un segundo brazo 26 del muelle de torsión 25 está
acodado axialmente en su extremo y encaja en un taladro 27 del
elemento de desbloqueo 14a. El muelle de torsión 25 proporciona la
fuerza de recuperación sobre el elemento de desbloqueo 14a en el
caso de extracción del dispositivo de accionamiento 5 fuera del
conmutador de seguridad 1. El elemento de bloqueo 12a presenta dos
secciones cilíndricas, especialmente cilíndricas circulares, que
están unidas entre sí a través de la sección cónica 24.
La figura 4 muestra una vista en perspectiva,
girada 90º con respecto a las representaciones de las figuras 1 a
3, de una sección a través del conmutador de seguridad 1, estando
representado el elemento de bloqueo 12a en su posición de bloqueo,
en la que encaja con su sección extrema cilíndrica 12c en la
escotadura 13ª cilíndrica hueca en el ejemplo de realización
representado, que está configurada en una sola pieza por la parte
de la carcasa de cabeza 2. Como se puede deducir a partir de esta
representación, a ambos lados del disco de conmutación 7 está
dispuesto, respectivamente, un elemento de desbloqueo 14a, 14b. Los
elementos de desbloqueo 14a, 14b con preferencia simétricos de
espejo, colaboran en cada caso con al menos un elemento de bloqueo
12a, 12b. Los dos elementos de bloqueo 12a, 12b están configurados
idénticos en sus extremos alejados entre sí para el encaje en la
escotadura 13a, 13b asociada en cada caso. En los extremos
dirigidos entre sí están configurados los elementos de bloqueo 12a,
12b en cada caso de forma cilíndrica, especialmente en forma
cilíndrica hueca y encajan entre sí de forma telescópica. Dentro de
la cavidad formada de esta manera está dispuesto un primer
acumulador de fuerza 11 común, que acumula energía mecánica durante
el movimiento recíproco de los dos elementos de bloqueo 12a,
12b.
El empujador de conmutación 28, que lleva
elementos de contacto eléctrico, en su extremo alejado del disco de
levas 7 y no representado en la figura 4, está guiado de forma
móvil axialmente en el conmutador de seguridad 1 y está retenido
apoyado en una superficie circunferencial 29 configurada por el
disco de conmutación 7. El eje 8 del disco de conmutación 7 y de
los elementos de desbloqueo 14a, 14b se extiende en este caso
transversalmente al eje longitudinal 30 del empujador de
conmutación 28 y con preferencia también transversalmente a las
direcciones de inserción del dispositivo de accionamiento 5
predeterminadas a través de las ranuras de inserción 4, 6.
Claims (10)
1. Dispositivo para las conmutación de una
conexión eléctrica en función del estado de una instalación a
supervisar, especialmente conmutador de seguridad (1) para una
instalación de protección, presentando en dispositivo una carcasa
(2, 3), en la que está alojado un disco de conmutación (7) de forma
giratoria alrededor de un eje (8) y en la que se puede insertar un
dispositivo de accionamiento (5) para la activación de un proceso
de conmutación, y con una instalación de bloqueo para el bloqueo
del disco de conmutación (7), presentando la instalación de bloqueo
un elemento de bloqueo (12a, 12b) guiado en el disco de conmutación
(7) y móvil en contra de la acción de un primer acumulador de
fuerza (11), que engrana en una posición de bloqueo del disco de
conmutación (7) con una escotadura (13a, 13b) asociada en la carcasa
(2, 3), caracterizado porque la instalación de bloqueo
presenta un elemento de desbloqueo (14a, 14b) giratorio, dispuesto
junto al disco de conmutación (7), que es giratorio con relación al
disco de conmutación (7) cuando se introduce el dispositivo de
accionamiento (5), y porque durante la rotación del elemento de
desbloqueo (14a, 14b), el elemento de bloqueo (12a, 12b) se puede
desplazar hacia atrás en contra de la acción del primer acumulador
de fuerza (11) paralelamente al eje (8) en el disco de conmutación
(7) y de esta manera se puede transferir a una posición de
desbloqueo.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el elemento de desbloqueo (14a, 14b)
presenta un orificio (20) para el paso del elemento de bloqueo
(12a, 12b).
3. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado porque el orificio (20) se extiende alrededor
del eje de giro (8) y presenta dos zonas (22, 23), cuyos bordes
tienen distancias diferentes con respecto al eje de giro (8).
4. Dispositivo según la reivindicación 2 ó 3,
caracterizado porque el orificio (20) está abierto
radialmente hacia fuera.
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones
2 a 4, caracterizado porque el orificio (20) presenta un
borde cerrado (21) y dos zonas (22, 23) coherentes con anchuras de
diferente tamaño.
6. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque una primera zona (22) del orificio (20)
presenta una anchura, que es suficiente para un engrane, que
bloquea el disco de conmutación (7), del elemento de bloqueo (12a,
12b) en la escotadura (13a, 13b) en la carcasa (2, 3).
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 6, caracterizado porque el elemento de bloqueo (12a,
12b) y/o el elemento de desbloqueo (14a, 14b) presentan una
superficie inclinada, a través de la cual se puede desviar el
movimiento giratorio del elemento de desbloqueo (14a, 14b) a un
movimiento axial del elemento de bloqueo (12a, 12b).
8. Dispositivo según la reivindicación 7,
caracterizado porque el elemento de bloqueo (12a, 12b)
presenta una sección cónica (24) para la colaboración con el
elemento de desbloqueo (14a, 14b).
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 8, caracterizado porque a ambos lados del disco de
conmutación (7) está dispuesto, respectivamente un elemento de
desbloqueo (14a, 14b), porque los elementos de desbloqueo (14a, 14b)
colaboran en cada caso con al menos un elemento de bloqueo (12a,
12b), y porque los elementos de bloqueo (12a, 12b) asociados entre
sí sobre lados opuestos del disco de conmutación (7) presentan un
primer acumulador de fuerza (11) común.
10. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 9, caracterizado porque un empujador de conmutación
(28), que lleva elementos de contacto eléctrico, está guiado móvil
axialmente en la carcasa (2, 3) y está retenido apoyado en una
superficie circunferencial (29) del disco de conmutación (7), y
porque el eje (8) del disco de conmutación (7) está dispuesto
transversalmente al eje longitudinal (30) del empujador de
conmutación (28).
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