ITMI20100058U1 - CONTROL MECHANISM FOR ELECTRIC SWITCHING DEVICES AND ITS DEVICE - Google Patents
CONTROL MECHANISM FOR ELECTRIC SWITCHING DEVICES AND ITS DEVICEInfo
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Description
“MECCANISMO DI COMANDO PER DISPOSITIVI DI COMMUTAZIONE ELETTRICA E RELATIVO DISPOSITIVO” "CONTROL MECHANISM FOR ELECTRICAL SWITCHING DEVICES AND RELATED DEVICE"
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Il presente modello di utilità è relativo a un meccanismo di comando per dispositivi di commutazione elettrica da impiegarsi preferibilmente in impianti di bassa o media tensione, e ad un dispositivo di commutazione elettrica utilizzante tale meccanismo. The present utility model relates to a control mechanism for electrical switching devices to be preferably used in low or medium voltage systems, and to an electrical switching device using this mechanism.
Come noto, i dispositivi di commutazione utilizzati negli impianti elettrici di bassa tensione (cioè per applicazioni con tensioni di esercizio fino a 1000V AC/ 1500V DC) e negli impianti elettrici di media tensione (cioè per applicazioni con tensioni di esercizio ad esempio fino a 30KV AC/DC), tipicamente interruttori, interruttori automatici, sezionatori e contattori, universalmente indicati come “switching devices” e di seguito denominati cumulativamente interruttori, sono dispositivi concepiti per permettere il corretto funzionamento di specifiche parti di impianti elettrici e dei carichi ad essi operativamente associati. As is known, the switching devices used in low voltage electrical systems (i.e. for applications with operating voltages up to 1000V AC / 1500V DC) and in medium voltage electrical systems (i.e. for applications with operating voltages, for example, up to 30KV AC / DC), typically switches, automatic switches, disconnectors and contactors, universally referred to as "switching devices" and hereinafter collectively referred to as switches, are devices designed to allow the correct operation of specific parts of electrical systems and the loads operationally associated with them .
Gli interruttori possiedono generalmente uno o più poli elettrici, ciascuno dei quali comprende almeno un contatto fisso e un rispettivo contatto mobile; tali contatti sono collegati a corrispondenti terminali per il collegamento in ingresso/uscita con l’impianto elettrico associato. The switches generally have one or more electric poles, each of which comprises at least one fixed contact and a respective moving contact; these contacts are connected to corresponding terminals for the input / output connection with the associated electrical system.
Un apposito meccanismo di comando causa il movimento relativo delle coppie di contatti dei poli in modo che possano assumere una posizione di accoppiamento (interruttore chiuso) e una posizione di separazione (interruttore aperto). A special control mechanism causes the relative movement of the pairs of contacts of the poles so that they can assume a coupling position (switch closed) and a separation position (switch open).
L’azione di tale meccanismo di comando sui contatti mobili si esplica tradizionalmente attraverso un albero principale operativamente collegato ai contatti mobili attraverso organi porta-contatti. In particolare, il meccanismo di comando comprende in genere un telaio di sostegno che sostiene almeno una catena cinematica atta a imprimere il movimento dell’albero principale. The action of this control mechanism on the moving contacts is traditionally carried out through a main shaft operatively connected to the moving contacts through contact-holder members. In particular, the drive mechanism generally comprises a support frame that supports at least one kinematic chain suitable for imparting the movement of the main shaft.
Nel meccanismo di comando è solitamente presente almeno un dispositivo di sgancio o di apertura automatica azionato da uno dei dispositivi di protezione dell’interruttore nel caso in cui si verifichino anomalie elettriche, ad esempio un cortocircuito o un sovraccarico, nell’impianto in cui l’interruttore stesso è inserito. In seguito all’azionamento del dispositivo di sgancio, il meccanismo di comando provoca una rapida separazione dei contatti, ovvero un’apertura automatica dell’interruttore. I dispositivi di protezione sono generalmente di tipo termico, magnetico, termo-magnetico o elettronico, e possono agire anche in combinazione tra loro. In the control mechanism there is usually at least one automatic release or opening device activated by one of the circuit-breaker protection devices in the event of electrical anomalies, for example a short circuit or an overload, in the system in which the switch itself is plugged in. Following the activation of the release device, the control mechanism causes a rapid separation of the contacts, or an automatic opening of the switch. The protection devices are generally of the thermal, magnetic, thermo-magnetic or electronic type, and can also act in combination with each other.
I meccanismi di comando di tipo noto sono classificabili in almeno due famiglie: i comandi ad azione diretta e i comandi ad accumulo preventivo di energia. I primi sono particolarmente adatti per interruttori di modeste dimensioni, come ad esempio gli interruttori scatolati (“Moulded Case Circuit Breakers” – MCCB), mentre i secondi sono particolarmente adatti per interruttori di maggiori dimensioni, come ad esempio i cosiddetti interruttori aperti (“Air Circuit Breaker” – ACB) o gli interruttori a poli sigillati per circuiti sia di bassa che di media tensione. Con l’espressione “interruttore a poli sigillati” si intende un interruttore in cui le coppie di contatti dei poli sono posizionate in camere o ampolle sigillate. Command mechanisms of the known type can be classified into at least two families: direct-acting commands and commands with preventive energy storage. The former are particularly suitable for circuit breakers of modest size, such as molded case circuit breakers (MCCB), while the latter are particularly suitable for larger circuit breakers, such as the so-called air circuit breakers ("Air Circuit Breaker ”- ACB) or switches with sealed poles for both low and medium voltage circuits. The expression "sealed pole switch" means a switch in which the pairs of contacts of the poles are positioned in sealed chambers or interrupters.
Come esempio, in figura 1 è mostrato un meccanismo di comando 60 ad accumulo di energia di tipo tradizionale, privato di un fianco del telaio di sostegno in modo da visualizzare una catena cinematica formata da una pluralità di elementi, fra cui una molla 210 in cui è immagazzinata l’energia per le manovre di apertura e chiusura dell’interruttore. As an example, Figure 1 shows a conventional energy storage control mechanism 60, deprived of a side of the support frame so as to display a kinematic chain formed by a plurality of elements, including a spring 210 in which the energy for the circuit-breaker opening and closing operations is stored.
Per garantire un’adeguata vita operativa dell’interruttore nel rispetto delle sue prestazioni nominali, gli elementi che compongono il meccanismo di comando devono essere adeguatamente dimensionati e posizionati nello spazio compreso fra i fianchi del telaio di sostegno, in modo tale da sopportare le notevoli sollecitazioni termiche e meccaniche alle quali sono normalmente soggetti, in particolare durante le manovre d’interruzione o gli interventi in seguito a corto-circuiti. Per questo motivo i meccanismi di comando sono particolarmente ingombranti con ripercussioni negative in termini di dimensioni complessive degli interruttori, dei costi di fabbricazione e di semplicità di installazione ed utilizzo. Nello stato dell’arte si evidenzia quindi una contraddizione tra la necessità di realizzare interruttori e impianti elettrici sempre più miniaturizzati e la necessità di aumentare, o almeno mantenere inalterate, le prestazioni degli stessi. To guarantee an adequate operating life of the circuit-breaker in compliance with its nominal performance, the elements that make up the operating mechanism must be suitably sized and positioned in the space between the sides of the support frame, in such a way as to withstand the considerable stresses. to which they are normally subjected, in particular during interruption operations or interventions following short-circuits. For this reason, the control mechanisms are particularly bulky with negative repercussions in terms of overall dimensions of the switches, manufacturing costs and simplicity of installation and use. In the state of the art, there is therefore a contradiction between the need to create increasingly miniaturized switches and electrical systems and the need to increase, or at least maintain their performance unchanged.
In base a queste considerazioni, scopo del presente modello di utilità è quello di fornire un meccanismo di comando affidabile e di semplice realizzazione che consenta di superare gli inconvenienti descritti. On the basis of these considerations, the purpose of the present utility model is to provide a reliable and easy-to-implement control mechanism that allows the drawbacks described to be overcome.
Tale scopo viene raggiunto da un meccanismo di comando e relativo interruttore, secondo quanto indicato nelle rivendicazioni allegate e descritto in seguito. This object is achieved by a control mechanism and relative switch, according to what is indicated in the attached claims and described below.
Nel corso della descrizione sarà fatto riferimento, unicamente per scopi descrittivi, ad un interruttore multipolare per circuiti di bassa tensione di tipo aperto e a singola interruzione, comprendente un meccanismo di comando secondo il presente modello di utilità. In the course of the description, reference will be made, solely for descriptive purposes, to a multipole switch for low voltage circuits of the open type and with single break, comprising a control mechanism according to the present utility model.
I principi e le soluzioni tecniche esposti nel corso della seguente descrizione sono da intendersi comunque applicabili sia ad altri tipi di interruttori aperti, ad esempio a doppia interruzione, con un qualsiasi numero di poli, che a interruttori per impianti di bassa e media tensione con un qualsiasi numero di poli sigillati. In particolare, per impieghi particolarmente gravosi i poli possono essere tutti o in parte raddoppiati. The principles and technical solutions set out in the course of the following description are in any case to be understood as applicable both to other types of air circuit-breakers, for example with double interruption, with any number of poles, and to circuit-breakers for low and medium voltage systems with a any number of sealed poles. In particular, for particularly heavy duty the poles can be all or part of them doubled.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di forme di realizzazione preferite ma non esclusive del meccanismo di comando secondo il presente modello di utilità e del relativo interruttore, illustrate a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni, in cui: Further characteristics and advantages will become clearer from the description of preferred but not exclusive embodiments of the control mechanism according to the present utility model and of the relative switch, illustrated by way of non-limiting example in the accompanying drawings, in which:
− la figura 1 è una vista prospettica di un meccanismo di comando ad accumulo preventivo di energia di tipo noto; Figure 1 is a perspective view of a prior energy storage control mechanism of a known type;
− la figura 2 mostra un interruttore tripolare di tipo aperto; - figure 2 shows an open type three-pole switch;
− la figura 3 mostra un meccanismo di comando secondo il presento modello di utilità in fase di assemblaggio con l’interruttore di figura 2 ; - Figure 3 shows a control mechanism according to the present utility model being assembled with the switch in Figure 2;
− la figura 4 mostra in esploso gli elementi del meccanismo di comando di figura 3; Figure 4 is an exploded view of the elements of the control mechanism of Figure 3;
− le figure 5 e 6 sono viste prospettiche da angolazioni diverse di un meccanismo di comando secondo il presente modello di utilità; Figures 5 and 6 are perspective views from different angles of a control mechanism according to the present utility model;
− le figure 7 e 8 sono viste laterali che mostrano i contatti di un interruttore e il collegamento fra un organo porta-contatti per i contatti mobili e un meccanismo di comando secondo il presente modello di utilità, privato dei fianchi del telaio; in particolare, tale meccanismo di comando è mostrato in una configurazione in chiusura e in apertura, rispettivamente. - Figures 7 and 8 are side views showing the contacts of a switch and the connection between a contact-holding member for the moving contacts and a control mechanism according to the present utility model, deprived of the sides of the frame; in particular, this control mechanism is shown in a closing and opening configuration, respectively.
Per semplicità nel corso della descrizione si utilizzeranno gli stessi riferimenti numerici per indicare elementi uguali o equivalenti appartenenti a diverse forme realizzative del meccanismo di comando secondo il presente modello di utilità. For the sake of simplicity, the same numerical references will be used throughout the description to indicate identical or equivalent elements belonging to different embodiments of the control mechanism according to the present utility model.
Con riferimento alla figura 2, un interruttore 1 di tipo aperto presenta un involucro principale comprendente due fianchi 21 disposti affacciati tra loro e accoppiati tramite mezzi di collegamento amovibili 70, come ad esempio viti o tiranti. Una maschera frontale 22 definisce la parte della parete anteriore dell’interruttore 1 che svolge il ruolo di interfaccia utente. With reference to Figure 2, an open-type switch 1 has a main casing comprising two sides 21 arranged facing each other and coupled by means of removable connection means 70, such as for example screws or tie rods. A front mask 22 defines the part of the front wall of the switch 1 which plays the role of user interface.
Nello spazio compreso fra i due fianchi 21 sono collocati i poli 3 dell’interruttore 1, ciascuno dei quali comprende almeno un contatto mobile 10 accoppiabile/disaccoppiabile con/da un corrispondente contatto fisso 20. Preferibilmente, sui contatti 10, 20 sono definite prime placche di contatto 11 destinate alla conduzione continuativa della corrente nell’interruttore 1 e seconde placche “rompiarco” 12 atte a formare e rompere l’arco elettrico che si genera alla chiusura e all’apertura dell’interruttore 1, rispettivamente. The poles 3 of the switch 1 are located in the space between the two sides 21, each of which comprises at least one movable contact 10 which can be coupled / uncoupled with / from a corresponding fixed contact 20. Preferably, first plates are defined on the contacts 10, 20 of contact 11 intended for the continuous conduction of the current in the circuit breaker 1 and second "arc breaking" plates 12 suitable for forming and breaking the electric arc which is generated when the circuit breaker 1 is closed and opened, respectively.
Ciascun contatto mobile 10 è alloggiato in un organo porta-contatti 23 in materiale isolante (vedi figure 7 e 8); in particolare, il corpo centrale del contatto mobile 10 è incernierato sul corrispondente organo porta-contatti 23. Il numero di contatti mobili 10 presenti in ciascun organo porta-contatti 23 varia in base alle prestazioni dell’interruttore 1. All’interno dei poli 3 i contatti fissi 20 e mobili 10 sono collegati ad un corrispondente terminale elettrico 100 per consentire la connessione elettrica in ingresso e uscita dell’interruttore 1 nell’impianto in cui è inserito. Each movable contact 10 is housed in a contact holder 23 made of insulating material (see Figures 7 and 8); in particular, the central body of the movable contact 10 is hinged on the corresponding contact-holder member 23. The number of movable contacts 10 present in each contact-holder member 23 varies according to the performance of the circuit-breaker 1. Inside the poles 3 the fixed contacts 20 and mobile 10 are connected to a corresponding electrical terminal 100 to allow the electrical input and output connection of the switch 1 in the system in which it is inserted.
L’interruttore 1 comprende un albero principale 50 (di seguito indicato come “albero 50”) che è operativamente collegato ai suoi fianchi 21 in modo tale da poter ruotare intorno ad un asse di rotazione 200; in particolare, le estremità dell’albero 50 sono incernierate ai fianchi 21 attraverso dei cuscinetti 52 (vedi figura 3). The switch 1 comprises a main shaft 50 (hereinafter referred to as "shaft 50") which is operatively connected to its sides 21 in such a way as to be able to rotate around a rotation axis 200; in particular, the ends of the shaft 50 are hinged to the sides 21 through bearings 52 (see Figure 3).
L’albero 50 è operativamente collegato agli organi porta-contatti 23 per causare l’accoppiamento (interruttore chiuso) o il disaccoppiamento (interruttore aperto) delle coppie di contatti 10, 20 nei poli 3, in base alle posizioni angolari che l’albero 50 stesso assume attorno all’asse di rotazione 200. The shaft 50 is operatively connected to the contact-carrying members 23 to cause the coupling (closed switch) or the uncoupling (open switch) of the pairs of contacts 10, 20 in the poles 3, according to the angular positions that the shaft 50 itself assumes around the axis of rotation 200.
Con riferimento alle figure 3-8, l’interruttore 1 comprende un meccanismo di comando 30 ad accumulo preventivo di energia (in seguito indicato come “comando 30”) avente un telaio costituito da una coppia di fianchi di sostegno 31 accoppiati trasversalmente tra di loro tramite mezzi di collegamento 43, ad esempio perni, tiranti o distanziatori. Il telaio è fissato all’involucro principale dell’interruttore 1 attraverso elementi di fissaggio 42. With reference to Figures 3-8, the switch 1 comprises a control mechanism 30 with preventive energy storage (hereinafter referred to as "control 30") having a frame consisting of a pair of support sides 31 transversely coupled to each other by means of connection means 43, for example pins, tie rods or spacers. The frame is fixed to the main casing of the switch 1 through fasteners 42.
Il telaio supporta almeno una catena cinematica che comprende una pluralità di elementi del meccanismo 30 ed è operativamente collegata all’albero 50 in modo tale da causarne la rotazione intorno all’asse di rotazione 200. Con l’espressione “catena cinematica” si intende un gruppo di elementi interagenti operativamente tra di loro per svolgere una delle funzioni del meccanismo 30: il telaio può quindi sostenere più catene cinematiche, ognuna preposta per realizzare una funzione. The frame supports at least one kinematic chain which comprises a plurality of elements of the mechanism 30 and is operatively connected to the shaft 50 in such a way as to cause its rotation about the rotation axis 200. The term "kinematic chain" means a group of elements interactively interacting with each other to perform one of the functions of the mechanism 30: the loom can therefore support several kinematic chains, each one designed to perform a function.
Gli elementi che compongono la catena cinematica sono operativamente collegati tra loro e/o al telaio preferibilmente attraverso mezzi di collegamento a perno; ad esempio, uno o più perni definiti su ciascuno degli elementi della catena cinematica sono incernierati a corrispondenti aperture definite sui fianchi 31 del telaio, con o senza l’ausilio di mezzi di scorrimento come bronzine o cuscinetti, e con o senza l’ausilio di mezzi di tenuta operativa come anelli di tipo “Benzing” o “Seger”. The elements that make up the kinematic chain are operatively connected to each other and / or to the frame preferably through pin connection means; for example, one or more pins defined on each of the elements of the kinematic chain are hinged to corresponding openings defined on the sides 31 of the frame, with or without the aid of sliding means such as bushings or bearings, and with or without the aid of operative sealing means such as “Benzing” or “Seger” type rings.
Vantaggiosamente, il telaio svolge anche la funzione di sostenere l’albero 50 in collaborazione con i cuscinetti 52; tale soluzione consente di mantenere particolarmente stabile la struttura complessiva definita dall’accoppiamento dell’involucro principale con il comando 30, anche nelle condizioni operative dell’interruttore 1 più gravose. In particolare, su ciascuno dei fianchi 31 è definita una estremità di collegamento 81 sagomata per essere inserita in una corrispondente sede di sostegno 51; tali sedi di sostegno 51 sono definite sul corpo dell’albero 50 in modo da essere coassiali all’asse di rotazione 200. L’inserimento delle estremità di collegamento 81 nelle sedi di sostegno 51 definisce una coppia di cerniere che, oltre a consentire la libertà di rotazione dell’albero 50, collaborano con i cuscinetti 52 per svolgere una funzione reggispinta e prevenire efficacemente lo scorrimento dello stesso albero 50 lungo l’asse di rotazione 200. Advantageously, the frame also performs the function of supporting the shaft 50 in collaboration with the bearings 52; this solution allows to keep the overall structure defined by the coupling of the main casing with the command 30 particularly stable, even in the most severe operating conditions of the switch 1. In particular, on each of the sides 31 there is defined a connecting end 81 shaped to be inserted in a corresponding support seat 51; these support seats 51 are defined on the shaft body 50 so as to be coaxial to the rotation axis 200. The insertion of the connection ends 81 in the support seats 51 defines a pair of hinges which, in addition to allowing freedom rotation of the shaft 50, cooperate with the bearings 52 to perform a thrust function and effectively prevent the sliding of the shaft 50 itself along the rotation axis 200.
Bisogna precisare che il meccanismo 30, nonostante contribuisca al supporto dell’albero 50, costituisce una struttura auto-portante (“stand alone”) avente un assetto stabile anche se separata dalla struttura dell’interruttore 1; in questo modo il comando 30 può essere prima assemblato e poi collegato all’interruttore 1 con semplici operazioni. It should be noted that the mechanism 30, despite contributing to the support of the shaft 50, constitutes a self-supporting structure ("stand alone") having a stable structure even if separated from the structure of the switch 1; in this way the command 30 can be first assembled and then connected to the switch 1 with simple operations.
Il meccanismo 30 può assumere una prima configurazione operativa (configurazione in chiusura) in corrispondenza di uno stato di accoppiamento dei contatti dell’interruttore 1 (vedi figura 7), ed una seconda configurazione operativa (configurazione in apertura) in corrispondenza di una stato di separazione dei contatti dell’interruttore 1 (vedi figura 8). Il passaggio da una configurazione operativa all’altra avviene attraverso manovre di apertura e chiusura che saranno descritte in dettaglio in seguito introducendo i vari elementi del meccanismo 30 che permettono di attuarle. The mechanism 30 can assume a first operating configuration (configuration in closing) in correspondence with a state of coupling of the contacts of the switch 1 (see figure 7), and a second operating configuration (configuration in opening) in correspondence of a state of separation of the contacts of switch 1 (see figure 8). The transition from one operational configuration to another takes place through opening and closing maneuvers which will be described in detail below by introducing the various elements of the mechanism 30 that allow them to be implemented.
Preferibilmente, il meccanismo 30 comprende un dispositivo di segnalazione 53 atto ad assumere una prima ed una seconda posizione corrispondenti allo stato chiuso e aperto dell’interruttore 1, rispettivamente; il dispositivo di segnalazione 53 assume una delle due posizioni in seguito ad una sua interazione operativa con uno o più elementi 152 montati sull’albero 50 in modo da ruotare in maniera solidale con esso. Le posizioni del dispositivo di segnalazione 53 sono contrassegnate con delle indicazioni visibili da un operatore attraverso una prima finestra definita sulla maschera frontale 22 dell’interruttore 1. Preferably, the mechanism 30 comprises a signaling device 53 adapted to assume a first and a second position corresponding to the closed and open state of the switch 1, respectively; the signaling device 53 assumes one of the two positions following its operational interaction with one or more elements 152 mounted on the shaft 50 so as to rotate integrally with it. The positions of the signaling device 53 are marked with indications visible by an operator through a first window defined on the front mask 22 of switch 1.
Essendo il meccanismo 30 del tipo ad accumulo preventivo di energia, prima di poter effettuare una manovra di chiusura è necessario comprimere uno o più elementi elastici 38 del meccanismo 30 stesso. Since the mechanism 30 is of the preventive energy storage type, before a closing operation can be carried out it is necessary to compress one or more elastic elements 38 of the mechanism 30 itself.
Il meccanismo 30 comprende un albero carica-molle 39 operativamente collegato a delle aperture 61 sui fianchi di sostegno 31 del telaio in modo da poter ruotare intorno ad un asse di rotazione 201 parallelo all’asse di rotazione 200. Tale rotazione è causata da un meccanismo di azionamento che agisce su almeno una delle estremità dell’albero carica-molle 39. Nella forma realizzativa mostrata nelle figure 4-6 il meccanismo di azionamento comprende una leva di azionamento 93, accessibile attraverso una fessura della maschera frontale 22 dell’interruttore 1, che agisce su un dispositivo a cric 94 (“jack device”). Per aumentare la semplicità d’uso dell’interruttore 1, sul meccanismo di azionamento può essere montato un accessorio opzionale (non illustrato), come ad esempio un comando motore (in questo caso il meccanismo di azionamento è denominato “Motor Operated Equipment” – MOE). Anche in presenza di tale comando motore possono comunque essere svolte operazioni manuali per caricare gli elementi elastici 38, utilizzando la leva di azionamento 93 nel meccanismo di azionamento. The mechanism 30 comprises a spring-winding shaft 39 operatively connected to openings 61 on the supporting sides 31 of the frame so as to be able to rotate around an axis of rotation 201 parallel to the axis of rotation 200. This rotation is caused by a mechanism actuation mechanism which acts on at least one of the ends of the spring-winding shaft 39. In the embodiment shown in Figures 4-6 the actuation mechanism comprises an actuation lever 93, accessible through a slot in the front mask 22 of the switch 1, which acts on a jack device 94 (“jack device”). To increase the ease of use of switch 1, an optional accessory (not shown) can be mounted on the drive mechanism, such as a motor operator (in this case the drive mechanism is called "Motor Operated Equipment" - MOE ). Even in the presence of this motor control, manual operations can in any case be carried out to load the elastic elements 38, using the actuation lever 93 in the actuation mechanism.
La catena cinematica che causa la rotazione dell’albero 50 comprende un bilanciere 80 che collega operativamente l’albero carica-molle 39 agli elementi elastici 38, in modo da trasformare il movimento rotatorio dell’albero carica molle 39 in una compressione degli elementi elastici 38. The kinematic chain which causes the rotation of the shaft 50 comprises a rocker arm 80 which operatively connects the spring-winding shaft 39 to the elastic elements 38, so as to transform the rotational movement of the spring-loading shaft 39 into a compression of the elastic elements 38 .
Il bilanciere 80 è operativamente collegato ai fianchi di sostegno 31 attraverso una coppia di perni 82 (di cui solo uno visibile in figura 4), in modo da oscillare intorno ad un asse di oscillazione 202 parallelo all’asse di rotazione 200. Il bilanciere 80 comprende una coppia di fianchi collegati trasversalmente tra loro da un primo 90 e da un secondo 91 perno di collegamento disposti alle estremità del bilanciere 80. Il secondo perno di collegamento 91 è collegato agli elementi elastici 38. Un primo rullo 92 ed un secondo rullo (non visibile nelle figure) sono montati sulla prima e sulla seconda estremità del primo perno di collegamento 90, rispettivamente, e sono atti a interagire operativamente con un primo disco 89 e un secondo disco 95, rispettivamente; tali primo disco 89 e secondo disco 95 presentano un profilo a camma di forma elicoidale e sono fissati sull’albero carica-molle 39. In particolare, il primo disco 89 e il secondo disco 95 illustrati sono calettati sull’albero carica-molle 39 in modo da svilupparsi radialmente intorno all’asse di rotazione 201. The rocker 80 is operatively connected to the supporting sides 31 through a pair of pins 82 (of which only one is visible in Figure 4), so as to oscillate around an oscillation axis 202 parallel to the rotation axis 200. The rocker 80 comprises a pair of sides connected transversely to each other by a first 90 and a second 91 connecting pin arranged at the ends of the rocker arm 80. The second connecting pin 91 is connected to the elastic elements 38. A first roller 92 and a second roller ( not visible in the figures) are mounted on the first and second ends of the first connecting pin 90, respectively, and are adapted to interact operatively with a first disk 89 and a second disk 95, respectively; such first disc 89 and second disc 95 have a helical cam profile and are fixed on the spring-loading shaft 39. In particular, the first disc 89 and the second disc 95 illustrated are keyed on the spring-loading shaft 39 in so as to develop radially around the axis of rotation 201.
Nella forma realizzativa illustrata, gli elementi elastici 38 comprendono molle 38 raggruppate in diverse possibili configurazioni in base alle dimensioni dell’interruttore 1 e all’energia richiesta dal funzionamento del meccanismo 30 che dipende dalla prestazioni desiderate. Il meccanismo 30 può comprendere, ad esempio, una singola molla 38, una coppia di molle 38 o due gruppi affiancati formati ciascuno da una coppia di molle 38. Le molle 38 di ciascuna coppia si sviluppano lungo assi paralleli tra loro, intendendo con questo che le due molle 38 possono essere affiancate o coassiali. Una prima estremità delle molle 38 è connessa tramite opportuni mezzi di connessione al secondo perno di collegamento 91 del bilanciere 80 mentre una seconda estremità opposta alla prima si appoggia su uno dei mezzi di collegamento 43 del telaio, opportunamente conformato per questo scopo. Operativamente, a ogni intervento di un operatore sulla leva di azionamento 93 l’albero carica-molle 39 ruota in senso antiorario (con riferimento alla figure 7 e 8) di un angolo predeterminato e la superfici a camma del primo disco 89 e del secondo disco 95 strisciano sul primo rullo 92 e sul secondo rullo, rispettivamente, andando ad aumentare progressivamente l’entità dell’oscillazione in senso orario (sempre con riferimento alle figure 7 e 8) del bilanciere 80 intorno all’asse di oscillazione 202. Il conseguente allontanamento del secondo perno di collegamento 91 dall’asse di rotazione 200 verso le molle 38 causa la compressione delle molle 38 stesse. In corrispondenza del raggiungimento della massima compressione delle molle 38 una porzione di aggancio 156 definita sul primo disco 89, intercetta una estremità a gancio di una leva di blocco 18 del meccanismo 30 che impedisce una ulteriore rotazione dell’albero 39 e quindi una ulteriore oscillazione del bilanciere 80. In questo modo le molle 38 vengono mantenute nel loro stato di massima compressione. In the illustrated embodiment, the elastic elements 38 include springs 38 grouped in different possible configurations based on the size of the switch 1 and the energy required by the operation of the mechanism 30 which depends on the desired performance. The mechanism 30 may comprise, for example, a single spring 38, a pair of springs 38 or two groups side by side each formed by a pair of springs 38. The springs 38 of each pair extend along axes parallel to each other, meaning by this that the two springs 38 can be side by side or coaxial. A first end of the springs 38 is connected by means of suitable connection means to the second connecting pin 91 of the rocker arm 80 while a second end opposite the first rests on one of the connecting means 43 of the frame, suitably shaped for this purpose. Operationally, with each intervention of an operator on the operating lever 93, the spring-loading shaft 39 rotates counterclockwise (with reference to Figures 7 and 8) by a predetermined angle and the cam surfaces of the first disc 89 and of the second disc 95 slide on the first roller 92 and on the second roller, respectively, progressively increasing the extent of the clockwise oscillation (again with reference to Figures 7 and 8) of the rocker 80 around the axis of oscillation 202. The consequent moving away of the second connecting pin 91 from the axis of rotation 200 towards the springs 38 causes compression of the springs 38 themselves. In correspondence with the reaching of the maximum compression of the springs 38, a coupling portion 156 defined on the first disc 89 intercepts a hooked end of a locking lever 18 of the mechanism 30 which prevents a further rotation of the shaft 39 and therefore a further oscillation of the rocker arm 80. In this way the springs 38 are kept in their state of maximum compression.
Il meccanismo 30 illustrato comprende un dispositivo di segnalazione 96 dello stato di carica delle molle 38 che assume diverse posizioni corrispondenti alla configurazione operativa raggiunta dall’albero caricamolle 39 e da un dispositivo 83. Il dispositivo 83 ha il compito di inibire la manovra di chiusura del meccanismo 30 nel caso in cui sia presente un comando di apertura proveniente da uno o più dispositivi di protezione dell’interruttore 1 e generato in seguito, ad esempio, al rivelamento di un corto-circuito. The illustrated mechanism 30 comprises a device 96 for signaling the state of charge of the springs 38 which assumes different positions corresponding to the operating configuration reached by the spring loading shaft 39 and by a device 83. The device 83 has the task of inhibiting the closing operation of the mechanism 30 in the case in which there is an opening command coming from one or more protection devices of the circuit breaker 1 and generated following, for example, the detection of a short-circuit.
Sull’albero carica-molle 39 è calettata una ruota di segnalazione 97 con profilo a camme realizzata preferibilmente in materiale plastico ed atta ad interagire, in seguito alla sua rotazione intorno all’asse di rotazione 201, con il dispositivo di segnalazione 96. Ad esempio, le posizioni che il dispositivo di segnalazione 96 può assumere sono tre e sono contrassegnate con delle indicazioni relative all’effettivo stato delle molle 38: molle scariche, molle cariche oppure molle cariche e pronte ad effettuare una manovra di chiusura del meccanismo 30. Tali indicazioni sono visibili da un operatore attraverso una seconda finestra 98 definita sulla maschera frontale 22 dell’interruttore 1. A signaling wheel 97 with cam profile is keyed onto the spring-loading shaft 39 and is preferably made of plastic material and able to interact, following its rotation around the rotation axis 201, with the signaling device 96. For example , the positions that the signaling device 96 can assume are three and are marked with indications relating to the actual state of the springs 38: springs discharged, springs charged or springs charged and ready to carry out a closing operation of the mechanism 30. they are visible by an operator through a second window 98 defined on the front mask 22 of the circuit breaker 1.
La catena cinematica per causare la rotazione dell’albero 50 comprende inoltre una ginocchiera avente una prima coppia di bielle 33 operativamente collegata ad una seconda coppia di bielle 34 attraverso un perno di fulcro 99. Un terzo rullo 35 ed un quarto rullo 35 sono montanti sulla prima e sulla seconda estremità del perno di fulcro 99, rispettivamente, e sono atti interagire operativamente con il bilanciere 80. The kinematic chain for causing the rotation of the shaft 50 further comprises a toggle having a first pair of connecting rods 33 operatively connected to a second pair of connecting rods 34 through a fulcrum pin 99. A third roller 35 and a fourth roller 35 are mounted on the first and second ends of the fulcrum pin 99, respectively, and are operatively capable of interacting with the rocker 80.
Le estremità della prima 33 e della seconda 34 coppia di bielle opposte tra loro rispetto al perno di fulcro 99 sono operativamente collegate all’albero 50 e a un gancio 32 del meccanismo 30, rispettivamente. The ends of the first 33 and the second 34 pair of connecting rods opposite each other with respect to the fulcrum pin 99 are operationally connected to the shaft 50 and to a hook 32 of the mechanism 30, respectively.
Il gancio 32 è fissato su una estremità di un perno 100 che è operativamente collegato ai fianchi di sostegno 31 del telaio in modo da poter ruotare intorno ad un asse di rotazione 204 parallelo all’asse di rotazione 200. Nelle forme realizzative illustrate nelle figure 4, 7 e 8, l’elemento di aggancio 32 presenta una porzione 40 atta ad appoggiarsi su almeno un elemento del meccanismo di comando 30, ad esempio un perno sporgente da un fianco 31 del telaio (non visibile nelle figure), quando il gancio 32 si trova nella sua posizione di riposo mostrata nelle figure 7 ed 8 al termine di una manovra di chiusura o di apertura, rispettivamente. The hook 32 is fixed on one end of a pin 100 which is operatively connected to the supporting sides 31 of the frame so as to be able to rotate around an axis of rotation 204 parallel to the axis of rotation 200. In the embodiments illustrated in Figures 4 , 7 and 8, the hooking element 32 has a portion 40 able to rest on at least one element of the control mechanism 30, for example a pin protruding from a side 31 of the frame (not visible in the figures), when the hook 32 it is in its rest position shown in Figures 7 and 8 at the end of a closing or opening maneuver, respectively.
Le estremità della prima coppia di bielle 33 sono operativamente collegate all’albero 50 attraverso una prima leva 54 fissata all’albero 50 in modo da ruotare in maniera solidale con esso. The ends of the first pair of connecting rods 33 are operationally connected to the shaft 50 through a first lever 54 fixed to the shaft 50 so as to rotate integrally with it.
Le estremità della seconda coppia di bielle 34 sono operativamente collegate al gancio 32 attraverso una piastra avente uno o più lobi. Nelle figure è illustrata una piastra trilobata 101 avente una primo lobo incernierato alle estremità della seconda coppia di bielle 34 e un secondo lobo operativamente collegato al perno 100 su cui è fissato il gancio 32. The ends of the second pair of connecting rods 34 are operatively connected to the hook 32 through a plate having one or more lobes. The figures show a trilobate plate 101 having a first lobe hinged at the ends of the second pair of connecting rods 34 and a second lobe operatively connected to the pin 100 on which the hook 32 is fixed.
Si consideri una configurazione in apertura del meccanismo 30 (vedi figura 8), in cui le molle 38 sono già nel loro massimo stato di compressione e pronte per effettuare una manovra di chiusura. Tale manovra di chiusura ha inizio azionando un pulsante di chiusura 151 (“1” o “ON”) accessibile tramite una terza finestra sulla maschera frontale 22. In particolare, il meccanismo 30 comprende un albero di chiusura 16 incernierato sui fianchi di sostegno 31 del telaio; il pulsante 151 è operativamente collegato all’albero di chiusura 16 in modo da causarne la rotazione in seguito al suo azionamento. Tale rotazione interviene sulla leva di chiusura 18 in modo da sganciarla dalla porzione di aggancio 156 del primo disco 89, con un conseguente repentino passaggio delle molle 38 da uno stato di compressione ad uno stato di elongazione. Consider an opening configuration of the mechanism 30 (see Figure 8), in which the springs 38 are already in their maximum state of compression and ready to perform a closing maneuver. This closing maneuver begins by activating a closing button 151 ("1" or "ON") accessible through a third window on the front mask 22. In particular, the mechanism 30 comprises a closing shaft 16 hinged on the supporting sides 31 of the chassis; the button 151 is operationally connected to the closing shaft 16 so as to cause its rotation following its activation. This rotation intervenes on the closing lever 18 so as to release it from the coupling portion 156 of the first disc 89, with a consequent sudden passage of the springs 38 from a state of compression to a state of elongation.
L’elongazione delle molle 38 causa un’oscillazione in senso antiorario (con riferimento alle figure 7 e 8) del bilanciere 80; durante un tratto di questa oscillazione il terzo 35 e il quarto 35 rullo del perno di fulcro 99 della ginocchiera si appoggiano e scorrono su corrispondenti porzioni del bilanciere 80 in modo tale da riceverne una spinta propulsiva. Il bilanciere 80 e la ginocchiera sono posizionati nello spazio compreso fra i fianchi di sostegno 31 del telaio in modo tale che al termine della manovra di chiusura il bilanciere 80 raggiunga una posizione di sottocentro in cui risulta disaccoppiato dal terzo 35 e dal quarto 35 rullo. The elongation of the springs 38 causes an anti-clockwise oscillation (with reference to figures 7 and 8) of the rocker arm 80; during a stretch of this oscillation the third 35 and the fourth 35 roller of the fulcrum pin 99 of the toggle rest and slide on corresponding portions of the rocker 80 in such a way as to receive a propulsive thrust thereof. The rocker arm 80 and the toggle are positioned in the space between the supporting sides 31 of the frame in such a way that at the end of the closing maneuver the rocker 80 reaches an under-center position in which it is decoupled from the third 35 and fourth 35 rollers.
Vantaggiosamente, il bilanciere 80 si comporta quindi sia come elemento scorrevole di accoppiamento fra le molle 38 e la ginocchiera, durante la manovra di chiusura, sia come una leva meccanica atta a trasformare una prima forza applicata ad un suo primo braccio, in una seconda forza applicata alle molle 38 in corrispondenza del suo secondo braccio, durante la fase di compressione delle molle 38 stesse. Advantageously, the rocker arm 80 therefore behaves both as a sliding coupling element between the springs 38 and the toggle, during the closing maneuver, and as a mechanical lever capable of transforming a first force applied to its first arm into a second force. applied to the springs 38 in correspondence with its second arm, during the compression phase of the springs 38 themselves.
La spinta propulsiva fornita dal bilanciere 80 è tale da allontanare il perno di fulcro 99 della ginocchiera dall’asse di rotazione 201 e avvicinarlo all’asse di rotazione 200 fino a raggiungere un sostanzialmente allineamento fra la prima 33 e la seconda 34 coppia di bielle della ginocchiera. Lo spostamento della prima coppia di bielle 33 causa una rotazione in senso orario (con riferimento alle figure 7 e 8) della prima leva 54 e dell’albero 50 intorno all’asse di rotazione 200. The propulsive thrust provided by the rocker arm 80 is such as to move the fulcrum pin 99 of the toggle away from the rotation axis 201 and bring it closer to the rotation axis 200 until substantially aligned between the first 33 and the second 34 pair of connecting rods of the knee brace. The displacement of the first pair of connecting rods 33 causes a clockwise rotation (with reference to Figures 7 and 8) of the first lever 54 and of the shaft 50 around the axis of rotation 200.
Oltre alla prima leva 54, sul corpo dell’albero 50 sono fissate ulteriori leve 54. Ognuna delle leve 54 è incernierata, preferibilmente tramite mezzi di collegamento a perno, ad una prima estremità di una corrispondente biella di comando 55; in particolare, ciascuna biella di comando 55 può ruotare rispetto alla corrispondente leva 54, definendo un asse di rotazione 205 parallelo all’asse di rotazione 200. In addition to the first lever 54, further levers 54 are fixed on the shaft 50 body. Each of the levers 54 is hinged, preferably by means of pivot connection, to a first end of a corresponding control rod 55; in particular, each control rod 55 can rotate with respect to the corresponding lever 54, defining a rotation axis 205 parallel to the rotation axis 200.
Le seconde estremità di ciascuna delle bielle di comando 55 sono operativamente collegate ad un organo portacontatti 23 relativo ad un polo 3 dell’interruttore 1. Durante la manovra di chiusura la rotazione dell’albero 50 è quindi trasformata dall’interazione leve 54 –bielle 55 in uno spostamento dell’organo porta-contatti 23 verso i contatti fissi 20 in modo da accoppiare le prime placche di contatto 11 dei contatti 10 e 20. The second ends of each of the control connecting rods 55 are operatively connected to a contact holder 23 relative to a pole 3 of the circuit-breaker 1. During the closing operation, the rotation of the shaft 50 is therefore transformed by the interaction of levers 54 - connecting rods 55 in a displacement of the contact-carrying member 23 towards the fixed contacts 20 so as to couple the first contact plates 11 of the contacts 10 and 20.
Il bilanciere 80, la prima coppia di bielle 33, le leve 54, le bielle 55 e gli organi porta-contatti 23 sono collegati operativamente tra loro in modo tale da trasmettere la forza necessaria per la chiusura dei contatti 10, 20 dalle molle 38 ai contatti mobili 10; tale forza è trasmessa lungo una curva di applicazione che, durante il passaggio dalla configurazione in apertura a quella in chiusura del meccanismo 30, approssima sempre meglio la forma di un arco di circonferenza, o di un tratto di parabola. The rocker arm 80, the first pair of connecting rods 33, the levers 54, the connecting rods 55 and the contact-holder members 23 are operationally connected to each other in such a way as to transmit the force necessary for closing the contacts 10, 20 from the springs 38 to the mobile contacts 10; this force is transmitted along an application curve which, during the transition from the opening to the closing configuration of the mechanism 30, always better approximates the shape of an arc of circumference, or of a portion of a parabola.
Come visibile in figura 7, la curva di applicazione della forza risulta essere sostanzialmente un arco di circonferenza F1in corrispondenza dell’accoppiamento dei contatti 10, 20 che avviene nella fase finale della manovra di chiusura. In questo modo l’energia potenziale immagazzinata nelle molle 38 è trasmessa ai contatti mobili 10 ottimizzando l’erogazione della coppia meccanica che risulta massima durante la fase finale di avvicinamento dei contatti mobili 10 stessi ai contatti fissi 20. As visible in Figure 7, the force application curve is substantially an arc of circumference F1 in correspondence with the coupling of the contacts 10, 20 which occurs in the final phase of the closing maneuver. In this way the potential energy stored in the springs 38 is transmitted to the moving contacts 10 optimizing the delivery of the mechanical torque which is maximum during the final phase of approaching the moving contacts 10 themselves to the fixed contacts 20.
Grazie a questa soluzione un meccanismo 30 di dimensioni complessive inferiori a quelle di un meccanismo tradizionale è sufficiente all’azionamento di uno stesso interruttore, richiedendo per questo compito un’energia minore rispetto ad esso. Ad esempio, per un interruttore da 3200A è sufficiente un comando 30 di ingombro ridotto che richiede un’energia per il suo azionamento inferiore di circa il 15% rispetto all’energia richiesta da un meccanismo di comando di tipo tradizionale pur garantendo un’efficiente coppia meccanica nella manovra di chiusura, e quindi prestazioni complessive equivalenti al meccanismo di tipo tradizionale. Thanks to this solution, a mechanism 30 with overall dimensions smaller than those of a traditional mechanism is sufficient to operate the same switch, requiring less energy for this task than it. For example, for a 3200A circuit-breaker, a small size control 30 is sufficient, which requires about 15% less energy to operate it than the energy required by a traditional type of operating mechanism while ensuring efficient torque. mechanics in the closing maneuver, and therefore overall performance equivalent to the traditional type mechanism.
Quando i contatti mobili 10 si accoppiano ai contatti fissi 20 gli organi porta-contatti 23 avanzano ancora verso i contatti fissi 20 di un tratto calibrato. In questo modo, al termine della manovra di chiusura, i contatti mobili 10 si trovano in posizione relativamente arretrata rispetto agli organi porta-contatti 23. Questo arretramento rispetto agli organi porta-contatti 23 è causato da una rotazione oraria (con riferimento alle figure 7 e 8) dei contatti mobili 10 rispetto agli organi porta-contatti 23 intorno ad un asse di rotazione 206 parallelo all’asse di rotazione 200. Tale rotazione (con riferimento alla figura 7) determina la compressione di uno o più elementi elastici 157, preferibilmente molle 157, che sono alloggiati negli organi porta-contatti 23 e sono atti a fornire e calibrare un’adeguata pressione di contatto fra le prime placche di contatto 11. In questo modo nella fase finale della manovra di chiusura parte dell’energia potenziale inizialmente immagazzinata nelle molle 38 è trasferita agli elementi elastici 157 dove è mantenuta fino all’attuazione di una manovra di apertura. When the movable contacts 10 couple to the fixed contacts 20 the contact-carrying members 23 still advance towards the fixed contacts 20 by a calibrated section. In this way, at the end of the closing operation, the movable contacts 10 are in a relatively rearward position with respect to the contact-holder members 23. This retraction with respect to the contact-holder members 23 is caused by a clockwise rotation (with reference to Figures 7 and 8) of the movable contacts 10 with respect to the contact-carrying members 23 around an axis of rotation 206 parallel to the axis of rotation 200. This rotation (with reference to Figure 7) determines the compression of one or more elastic elements 157, preferably springs 157, which are housed in the contact-holder members 23 and are adapted to supply and calibrate an adequate contact pressure between the first contact plates 11. In this way, in the final phase of the closing maneuver, part of the potential energy initially stored in the springs 38 it is transferred to the elastic elements 157 where it is maintained until an opening maneuver is performed.
Gli elementi elastici 157, una volta compressi, esercitano una forza su ciascuna delle bielle di comando 55; ognuna di tali forze è trasmessa attraverso una delle leve 54 all’albero 50. The elastic elements 157, once compressed, exert a force on each of the control connecting rods 55; each of these forces is transmitted through one of the levers 54 to the shaft 50.
La forza complessiva scaricata sull’albero 50 dall’insieme delle bielle 55 è trasmessa al perno 100 attraverso la prima leva 54, la ginocchiera e la piastra trilobata 101 e tenderebbe a causare una rotazione antioraria (con riferimento alle figure 7 e 8) del perno 100 e quindi del gancio 32 intorno al proprio asse di rotazione 204. Nella configurazione in chiusura del meccanismo 30 tale rotazione è tuttavia impedita dal fatto che il gancio 32 intercetta un elemento di aggancio 36 del meccanismo 30 che è atto a mantenerlo bloccato. Conseguentemente, l’albero 50 rimane a sua volta bloccato e la forza complessiva esercitata su di esso dalle bielle 55 è scaricata attraverso le estremità del perno 100 ai fianchi di sostegno 31 del telaio. The overall force discharged on the shaft 50 by the assembly of the connecting rods 55 is transmitted to the pin 100 through the first lever 54, the toggle and the trilobate plate 101 and would tend to cause a counterclockwise rotation (with reference to Figures 7 and 8) of the pin 100 and therefore of the hook 32 about its own axis of rotation 204. In the closing configuration of the mechanism 30, this rotation is however prevented by the fact that the hook 32 intercepts a hooking element 36 of the mechanism 30 which is able to keep it locked. Consequently, the shaft 50 remains locked in turn and the overall force exerted on it by the connecting rods 55 is discharged through the ends of the pin 100 to the support sides 31 of the frame.
Con riferimento alla configurazione in chiusura del meccanismo 30 mostrata in figura 7, gli organi portacontatti 23, le bielle di comando 55, la prima leva 54, la prima coppia di bielle 33 e la seconda coppia di bielle 34 della ginocchiera sono operativamente collegati tra loro in modo tale da lavorare in maniera efficiente in trazione e trasmettere la forza generata dagli elementi elastici 157 al perno 100 su cui è fissato il gancio 32. Tale forza è trasmessa lungo una linea di applicazione F2(o linea di impuntamento F2) mostrata in figura 7 che risulta essere sostanzialmente rettilinea quando i contatti 10, 20 dell’interruttore 1 sono accoppiati. In particolare la forza generata dagli elementi 157 è trasmessa lungo tale linea di applicazione F2alla piastra trilobata 101 e, infine, da questa ai fianchi di sostegno 31 del telaio attraverso il perno 100. With reference to the closing configuration of the mechanism 30 shown in Figure 7, the contact-carrying members 23, the control connecting rods 55, the first lever 54, the first pair of connecting rods 33 and the second pair of connecting rods 34 of the toggle are operatively connected to each other. in such a way as to work efficiently in traction and transmit the force generated by the elastic elements 157 to the pin 100 on which the hook 32 is fixed. This force is transmitted along an application line F2 (or jamming line F2) shown in the figure 7 which is substantially straight when the contacts 10, 20 of the switch 1 are coupled. In particular, the force generated by the elements 157 is transmitted along this application line F2 to the trilobate plate 101 and, finally, from this to the supporting sides 31 of the frame through the pin 100.
L’elemento di aggancio 36 è operativamente collegato ai fianchi di sostegno 31 del telaio in modo da poter ruotare intorno ad un asse di rotazione 208 parallelo all’asse di rotazione 200. Negli esempi illustrati l’elementi di aggancio 36 è incernierato ad uno dei mezzi di collegamento 43 dei fianchi di sostegno 31. The hooking element 36 is operatively connected to the supporting sides 31 of the frame so as to be able to rotate around an axis of rotation 208 parallel to the axis of rotation 200. In the illustrated examples the hooking element 36 is hinged to one of the means 43 for connecting the supporting sides 31.
L’elemento di aggancio 36 comprende una prima estremità su cui è definita almeno una porzione di blocco 37 ed è atto ad assumere una posizione operativa di aggancio (in corrispondenza delle configurazione in chiusura del meccanismo 30) ed una posizione operativa di disimpegno (in corrispondenza di una configurazione in apertura del meccanismo 30). In posizione di aggancio una seconda estremità dell’elemento di aggancio 36 appoggia su un albero di sgancio 15 del meccanismo 30, in modo tale che sia impedita una rotazione dell’elemento di aggancio 36 intorno all’asse di rotazione 208. In questa situazione la porzione di blocco 37 intercetta almeno una porzione del gancio 32 mantenendolo immobile. The hooking element 36 comprises a first end on which at least one block portion 37 is defined and is able to assume an operative hooking position (in correspondence with the closing configuration of the mechanism 30) and an operating disengagement position (in correspondence with of an opening configuration of the mechanism 30). In the coupling position, a second end of the coupling element 36 rests on a release shaft 15 of the mechanism 30, in such a way that rotation of the coupling element 36 around the axis of rotation 208 is prevented. block portion 37 intercepts at least a portion of the hook 32 keeping it immobile.
L’albero di sgancio 15 è operativamente collegato ai fianchi di sostegno 31 in modo da definire un asse di rotazione 207 parallelo all’asse di rotazione 200. The release shaft 15 is operationally connected to the support sides 31 in order to define a rotation axis 207 parallel to the rotation axis 200.
Operativamente, all’inizio di una manovra di apertura del meccanismo 30 l’albero di sgancio 15 è fatto ruotare in modo tale da togliere l’appoggio al secondo elemento di aggancio 36 che passa dalla posizione di aggancio ad una posizione di disimpegno in cui risulta disimpegnato dal corpo dell’albero di sgancio 15. In particolare, sul corpo dell’albero di sgancio 15 è definita un recesso 13 in modo tale che in seguito alla rotazione dell’albero di sgancio 15 la seconda estremità dell’elemento di aggancio 36 si disimpegni dall’albero di sgancio 15 passando attraverso il recesso 13. Operationally, at the beginning of an opening maneuver of the mechanism 30, the release shaft 15 is made to rotate in such a way as to remove the support from the second coupling element 36 which passes from the coupling position to a disengagement position in which disengaged from the body of the release shaft 15. In particular, a recess 13 is defined on the body of the release shaft 15 so that upon rotation of the release shaft 15 the second end of the hooking element 36 becomes disengages from the release shaft 15 passing through the recess 13.
La rotazione dell’albero di sgancio 15 può essere causata o azionando un pulsante di apertura 150 (“0” o “OFF”), accessibile tramite una quarta finestra sulla maschera frontale 22, o attraverso l’intervento automatico di uno o più dispositivi di protezione dell’interruttore 1, come il relè elettronico 300 in figura 3, o ancora attraverso l’intervento di un solenoide d’apertura. In particolare, l’albero di sgancio 15 comprende una o più porzioni di attivazione, ciascuna delle quali interagisce operativamente con un dispositivo di protezione, con il pulsante 150 o con altri attuatori dell’interruttore 1. Ad esempio, in figura 5 è visibile un elemento 19 del meccanismo di comando 30 operativamente collegato al pulsante 151 in modo tale da slittare verso ed interagire con una corrispondente porzione di attivazione 17 in seguito all’azionamento del pulsante 151. The rotation of the release shaft 15 can be caused either by activating an opening button 150 ("0" or "OFF"), accessible through a fourth window on the front mask 22, or through the automatic intervention of one or more protection of the circuit breaker 1, such as the electronic relay 300 in Figure 3, or again through the intervention of an opening solenoid. In particular, the release shaft 15 comprises one or more activation portions, each of which operatively interacts with a protection device, with the pushbutton 150 or with other actuators of the switch 1. For example, Figure 5 shows a element 19 of the control mechanism 30 operatively connected to the button 151 in such a way as to slide towards and interact with a corresponding activation portion 17 following the actuation of the button 151.
L’elemento di aggancio 36, una volta disimpegnato dall’albero di sgancio 15, è quindi libero di muoversi sotto l’azione di una molla di richiamo, ruotando intorno all’asse di rotazione 208 in maniera antioraria rispetto alle figure 7 e 8. In conseguenza di tale rotazione dell’elemento di aggancio 36, il gancio 32 e il perno 100 solo a loro volta liberi di ruotare per in senso antiorario (con riferimento alle figure 7 e 8) di un angolo prefissato attorno all’asse di rotazione 204 sotto l’azione della forza trasmessa dai mezzi elastici 157 al perno 100. The coupling element 36, once disengaged from the release shaft 15, is therefore free to move under the action of a return spring, rotating around the rotation axis 208 in an anti-clockwise manner with respect to Figures 7 and 8. As a consequence of this rotation of the hooking element 36, the hook 32 and the pin 100 only in turn free to rotate counterclockwise (with reference to Figures 7 and 8) by a predetermined angle around the rotation axis 204 under the action of the force transmitted by the elastic means 157 to the pin 100.
La piastra trilobata 101 è operativamente collegata al perno 100 e alle estremità della seconda coppia di bielle 34 della ginocchiera in modo da causare in seguito alla rotazione antioraria del perno 100 un piegamento della ginocchiera, con conseguente disallineamento fra la prima 33 e la seconda 34 coppia di bielle. In particolare il perno di fulcro 99 della ginocchiera si allontana dall’asse di rotazione 200 dell’albero 50 e si avvicina all’asse di rotazione 201 dell’albero carica-molle 39, riassumendo la posizione illustrata in figura 8. Lo spostamento descritto degli elementi della ginocchiera è guidato da almeno una molla 154 (vedi figura 6) avente un’estremità agganciata al telaio del meccanismo 30. The trilobate plate 101 is operatively connected to the pin 100 and to the ends of the second pair of connecting rods 34 of the toggle so as to cause, following the anticlockwise rotation of the pin 100, a bending of the toggle, with consequent misalignment between the first 33 and the second 34 pair of connecting rods. In particular, the fulcrum pin 99 of the toggle arm moves away from the rotation axis 200 of the shaft 50 and approaches the rotation axis 201 of the spring-loading shaft 39, resuming the position illustrated in Figure 8. The displacement described in the elements of the toggle is guided by at least one spring 154 (see Figure 6) having one end hooked to the frame of the mechanism 30.
Il piegamento della ginocchiera determina una repentina rotazione antioraria (con riferimento alle figure 7 e 8) della prima leva 54 e dell’albero 50 intorno all’asse di rotazione 200, causando un’efficace separazione dei contatti 10-20 dell’interruttore 1 attraverso l’interazione leve 54 - bielle di comando 55. The bending of the toggle causes a sudden anticlockwise rotation (with reference to Figures 7 and 8) of the first lever 54 and of the shaft 50 around the rotation axis 200, causing an effective separation of the contacts 10-20 of the switch 1 through the interaction of levers 54 - control rods 55.
Il meccanismo 30 comprende almeno una molla 158 (vedi figure 5 e 6) agganciata all’elemento di aggancio 36 ed atta a riportare lo stesso dalla posizione operativa di disimpegno a quella di aggancio. In questo modo il meccanismo 30 è pronto per successive manovre di apertura. The mechanism 30 includes at least one spring 158 (see figures 5 and 6) hooked to the hooking element 36 and able to bring it back from the operating position of disengagement to that of hooking. In this way the mechanism 30 is ready for subsequent opening maneuvers.
Il meccanismo di comando così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti. In pratica, le dimensioni e la geometria degli elementi del meccanismo di comando, nonché il tipo di materiali nell’ambito delle applicazioni previste sopra descritte, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica. The control mechanism thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all falling within the scope of the inventive concept; furthermore, all the details can be replaced by other technically equivalent elements. In practice, the dimensions and geometry of the elements of the control mechanism, as well as the type of materials in the scope of the applications described above, may be any according to the needs and the state of the art.
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