IT201900011697A1 - Interruttore di sicurezza con pulsantiera - Google Patents
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Description
INTERRUTTORE DI SICUREZZA CON PULSANTIERA
Descrizione
Campo di applicazione
La presente invenzione trova applicazione nel settore dei dispositivi elettrici per uso industriale ed ha particolarmente per oggetto un interruttore di sicurezza provvisto di una pulsantiera separata o integrata ed eventualmente separabile per essere applicato a barriere o pannelli di protezione per il presidio di accessi a macchine o impianti industriali.
Stato della tecnica
Come è noto, gli accessi a macchine o impianti industriali richiedono una sorveglianza costante attraverso la predisposizione di mezzi che impediscano l’ingresso volontario oppure accidentale all’interno del perimetro operativo da parte degli operatori.
A tal fine, gli accessi quali barriere, perimetri e pannelli di protezione sono generalmente provvisti di uno o più dispositivi di sicurezza collegati al circuito di alimentazione della macchina o impianto, oltre che eventualmente a circuiti ausiliari di servizio.
In questo modo, l’accesso all’interno del perimetro è consentito solo in seguito al blocco della macchina o impianto o delle parti pericolose.
Opportuni circuiti provvedono a segnalare costantemente sia lo stato operativo della macchina o impianto che eventuali anomalie che dovessero interessare qualsiasi parte dell’impianto.
Generalmente, gli interruttori di sicurezza comprendono un dispositivo di commutazione destinato ad essere ancorato alla parte fissa della barriera ed in cui sono alloggiati i vari circuiti atti ad essere collegati ai circuiti di alimentazione e/o servizio della macchina o impianto al fine di determinarne l’apertura/chiusura o bloccaggio oppure per inviare segnalazioni, a seconda di comandi provenienti dall’esterno.
Sulla parte mobile è invece fissato un dispositivo azionatore che ha il compito di interagire con il dispositivo di commutazione al fine di generare i vari segnali indicanti lo stato di accesso chiuso e/o bloccato, impedendo anche l’apertura dell’accesso qualora non siano verificate le condizioni di sicurezza predefinite per la specifica macchina o impianto.
L’interazione tra il dispositivo di commutazione ed il dispositivo attuatore può essere realizzata mediante mezzi di tipo meccanico o elettromeccanico oppure mediante mezzi di tipo elettronico ed eventualmente contactless.
Nel primo caso, il dispositivo attuatore è provvisto di un azionatore, ad esempio del tipo a chiave, che si inserisce all’interno di un’apposita fessura del dispositivo di commutazione per interagire con un meccanismo di blocco/sblocco alloggiato all’interno del dispositivo di commutazione.
Questo meccanismo è configurato per impedire lo sblocco dell’azionatore e la conseguente possibilità di apertura dell’accesso in condizioni non sicure o da parte di persone non autorizzate.
Nel caso di interruttori ad azionamento elettronico, l’interazione tra i due dispositivi avviene in seguito all’invio di un segnale di presenza da parte del dispositivo attuatore al dispositivo di commutazione.
In alcuni casi, il dispositivo attuatore comprende anche un elemento di trattenimento e/o centraggio che va ad interagire con un meccanismo di blocco/sblocco presente nel dispositivo di commutazione.
Le funzionalità del dispositivo di commutazione possono essere implementate mediante l’applicazione di uno o più ulteriori pulsanti o dispositivi di comando che permettono di agire sul meccanismo di blocco-sblocco oppure sui circuiti ausiliari, ad esempio al fine di inviare uno o più segnali di servizio.
Generalmente, i comandi, che possono essere pulsanti, selettori a chiave o altri tipi di dispositivi azionatori, sono raccolti in una pulsantiera che può essere applicata alla custodia del dispositivo di commutazione in maniera diretta o indiretta.
Ad esempio, nel primo caso il dispositivo di commutazione può comprendere una piastra di supporto dei comandi da applicare direttamente sulla custodia in sostituzione del normale coperchio, previo cablaggio dei comandi.
Tale soluzione presenta alcuni inconvenienti, un primo dei quali è rappresentato dalla elevata complessità nel realizzare il cablaggio dei comandi con l’unità di controllo posta all’interno della custodia al fine di realizzare il collegamento con i circuiti da controllare.
Tali soluzioni, inoltre, hanno flessibilità relativamente limitata ed in particolar modo non permettono di posizionare i comandi nella posizione più comoda in funzione della modalità di ancoraggio del dispositivo di commutazione o della modalità di apertura/chiusura dell’accesso.
Una variante di questa soluzione prevede che la pulsantiera sia provvista di una morsettiera che si collega ad una morsettiera interna alla custodia per semplificare il collegamento, ma senza superare i limiti nella flessibilità del posizionamento.
Le soluzioni con pulsantiera esterna al dispositivo richiedono sempre il cablaggio diretto dei cavi fuoriuscenti dalla pulsantiera, con conseguente presenza di fili in ingresso e uscita alla pulsantiera, che costituiscono un ingombro ed un ostacolo al corretto montaggio della pulsantiera e dell’interruttore.
Inoltre, la necessità di collegare i singoli comandi ai circuiti interni del dispositivo rende l’operazione di assemblaggio laboriosa e complessa, con conseguente incremento dei costi generali.
Un ulteriore limite comune alle soluzioni sopra descritte è anche costituito dal ridotto numero di comandi associabili ad uno stesso interruttore, in particolare a causa della limitatezza degli spazi a disposizione, oltre che dalla scarsa possibilità di personalizzazione del dispositivo.
Presentazione dell’invenzione
Scopo della presente invenzione è quello di superare gli inconvenienti sopra indicati, realizzando un interruttore di sicurezza con pulsantiera applicabile ad accessi per il presidio di macchine o impianti industriali che sia caratterizzato da elevata efficienza e relativa economicità.
Uno scopo particolare è quello di realizzare un interruttore di sicurezza che sia associabile ad una pulsantiera in maniera relativamente rapida e semplice.
Ancora altro scopo è quello di realizzare un interruttore di sicurezza con pulsantiera in cui la posizione della pulsantiera rispetto all’interruttore possa essere modificata in maniera rapida e con elevata flessibilità, in base alle esigenze dell’utilizzatore.
Ancora altro scopo è quello di realizzare un interruttore di sicurezza con pulsantiera che preveda la possibilità di personalizzazione dei comandi ad esso associati.
Ancora altro scopo è quello di realizzare un interruttore di sicurezza con pulsantiera che risulti altamente sicuro, sia contro aperture dell’accesso in condizioni non sicure oppure da parte di personale non autorizzato che contro eventuali tentativi di smontaggio in condizione di accesso chiuso, fornendo eventualmente evidenza di eventuali manomissioni o tentativi di smontaggio.
Ancora altro scopo è quello di realizzare un interruttore di sicurezza con pulsantiera che abbia elevata modularità e varie possibilità di configurazione.
Ancora altro scopo è quello di realizzare un interruttore di sicurezza con pulsantiera in cui la pulsantiera abbia un profilo esteticamente uniforme con quello dell’interruttore e che possa essere applicato all’accesso con mezzi simili a quelli delle parti dell’interruttore a cui è associato.
Ancora altro scopo è quello di realizzare un interruttore di sicurezza con pulsantiera che presenti elevato grado di sicurezza contro possibili effrazioni o tentativi di smontaggio o manomissioni.
Non ultimo scopo è quello di realizzare un interruttore di sicurezza con pulsantiera che possa essere collegato a uno o più bus di comunicazione.
Tali scopi, nonché altri che appariranno più chiari in seguito, sono raggiunti da un interruttore di sicurezza con pulsantiera che, in accordo alla rivendicazione 1, comprende un dispositivo di commutazione avente una custodia ancorabile ad una parte fissa dell’accesso da presidiare ed alloggiante mezzi di commutazione atti ad essere operativamente collegati ad uno o più circuiti di comando e/o servizio dell’impianto per l’apertura/chiusura degli stessi, un dispositivo azionatore atto ad essere ancorato ad una parte mobile dell’accesso per interagire con detti mezzi di commutazione all’atto della apertura/chiusura dell’accesso per l’apertura/chiusura di uno o più dei circuiti di comando e/o servizio dell’impianto, una pulsantiera provvista di una pluralità di comandi atti intervenire su uno o più dei circuiti di comando e/o servizio dell’impianto.
La pulsantiera comprende un guscio alloggiante detti pulsanti e mezzi per l’ancoraggio alla parte fissa dell’accesso, detti mezzi di ancoraggio essendo atti a permettere al guscio di ruotare intorno ad un asse di rotazione così da variarne l’orientamento rispetto a detto dispositivo di commutazione.
Grazie a questa combinazione di caratteristiche, sarà possibile ancorare la pulsantiera in posizione affiancata o sovrapposta al dispositivo di commutazione ma potendone regolare autonomamente l’orientamento in funzione degli spazi a disposizione e delle modalità di apertura/chiusura dell’accesso.
La pulsantiera avrà un aspetto estetico molto simile a quello del dispositivo di commutazione, in modo da fornire un aspetto globale uniforme ed esteticamente omogeneo.
Vantaggiosamente, i mezzi di connessione potranno comprendere almeno un modulo di connessione che potrà essere montato sul guscio o su appositi moduli di ancoraggio per ruotare intorno a detto asse di rotazione.
In questo modo, anche il modulo di connessione potrà essere ruotato in maniera indipendente rispetto ai comandi predisposti, al fine di garantire maggiore flessibilità nella configurazione dell’interruttore.
Sarà anche possibile applicare più moduli di ancoraggio al fine di incrementare il numero di combinazioni possibili ed applicare più pulsantiere ad uno stesso interruttore oppure montare in colonna più coppie di dispositivi di commutazione e pulsantiere.
Opportunamente, la pulsantiera potrà presentare almeno parte di una sua faccia frontale provvista di un touch panel avente una pluralità di comandi virtuali, essendo inoltre prevista un microprocessore atto ad associare ad ognuno di detti comandi virtuali una funzione di controllo e/o segnalazione da associare ad uno o più dei circuiti della macchina o impianto.
Con l’espressione “touch panel” si vuole indicare uno schermo che ha funzione anche dispositivo di input in quanto sensibile alla pressione o al semplice tocco esercitato dall’utilizzatore.
Grazie a questa ulteriore caratteristica, alla pulsantiera potranno essere associati molteplici comandi virtuali differenti per tipologia, così da incrementarne le funzionalità, ovvero sarà possibile riprodurre segnali visivi o luminosi per l’invio di informazioni relative allo stato di uno o più circuiti dell’impianto, incrementando la sicurezza.
Secondo una particolare configurazione, esemplificativa ma non limitativa, il guscio di detta pulsantiera potrà essere montato in asse a detta custodia con l’interposizione di un modulo di collegamento configurato per permettere la rotazione relativa intorno a detto asse tra detta custodia e detto guscio.
Inoltre, detto modulo di connessione potrà comprendere un connettore unico collegato ai cavi di collegamento di detti comandi e di detti mezzi di commutazione per il loro cablaggio alla centralina di controllo dell’impianto.
Secondo una variante alternativa, detto modulo di connessione potrà comprendere una coppia di connettori collegati rispettivamente ai cavi di collegamento di detti comandi ed ai cavi di detti mezzi di commutazione per il loro cablaggio alla centralina di controllo dell’impianto.
Ancora, detto modulo di connessione potrà comprendere un cavo di connessione collegato ai cavi di collegamento di detti comandi e di detti mezzi di commutazione per il loro cablaggio alla centralina di controllo dell’impianto.
In ogni caso, l’interruttore così configurato risulterà particolarmente comodo e rapido da installare, in quanto sarà sufficiente collegare il connettore o i connettori, oppure il cavo, con la centralina di controllo dell’impianto per realizzare la connessione dei comandi della pulsantiera con i mezzi di commutazione, senza che sia necessario un cablaggio diretto all’interno del dispositivo.
Forme vantaggiose di esecuzione dell’invenzione sono ottenute in accordo alle rivendicazioni dipendenti.
Breve descrizione dei disegni
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione preferite ma non esclusive dell’interruttore di sicurezza secondo l’invenzione, illustrato a titolo di esempio non limitativo con l’aiuto delle unite tavole di disegno in cui:
la FIG. 1 è una vista prospettica di un interruttore secondo una prima configurazione preferita ed applicato ad un accesso ed in cui l’accesso è chiuso;
la FIG. 2 è una vista prospettica dell’interruttore della Fig. 1 applicato ad un accesso ed in cui l’accesso è aperto;
la FIG. 3 è una vista prospettica della pulsantiera della Fig. 1;
la FIG. 4 è una vista prospettica esplosa della pulsantiera della Fig. 3;
la FIG.5 è una vista frontale della pulsantiera della Fig.3 secondo tre diverse varianti; la FIG. 6 è una vista prospettica di un interruttore in una seconda configurazione preferita ed applicato ad un accesso ed in cui l’accesso è chiuso;
la FIG. 7 è una vista prospettica del dispositivo di commutazione provvisto di pulsantiera dell’interruttore della Fig. 6 applicato ad un accesso ed in cui l’accesso è aperto;
la FIG. 8 è una vista prospettica del dispositivo di commutazione della Fig. 6 assemblato in una prima condizione operativa;
la FIG. 9 è una vista prospettica del dispositivo di commutazione della Fig. 6 assemblato in una seconda configurazione operativa;
la FIG. 10 è una vista prospettica esplosa del dispositivo di commutazione di Fig. 6; la FIG. 11 è una vista frontale del dispositivo di commutazione di Fig. 6 secondo tre diverse varianti;
la FIG.12 è una vista prospettica di due pulsantiere reciprocamente collegate in senso assiale.
Descrizione dettagliata di alcuni esempi di realizzazione preferiti Con riferimento alle figure allegate sono illustrate alcune configurazioni preferite ma non esclusive di un interruttore di sicurezza secondo l’invenzione applicabile all’accesso di un perimetro o barriera di sicurezza posto a protezione di una macchina o impianto industriale.
In maniera generale, l’accesso A potrà essere opportunamente provvisto di appositi dispositivi di sicurezza di tipo elettronico e/o elettromeccanico atti ad interrompere il funzionamento della macchina o impianto, ovvero di una parte degli stessi, all’atto della sua apertura o di una richiesta di apertura, ad esempio nel caso di macchine ad elevata inerzia, o anche solo del suo sbloccaggio, oppure a segnalare l’avvenuto sblocco o apertura al fine di consentire un intervento di un operatore, secondo modalità note e pertanto non descritte più in dettaglio nel prosieguo.
Nelle Figg. 1 e 2 è illustrata una prima modalità di configurazione e montaggio dell’interruttore di sicurezza, indicato globalmente con 1, applicato ad un accesso A avente apertura a battente sinistra.
L’interruttore comprende un dispositivo azionatore 2 configurato per essere ancorato ad una parte mobile M dell’accesso A da presidiare in modo che all’atto dell’apertura dell’accesso A interagisca, secondo modalità note, con i circuiti di alimentazione della macchina o impianto per eseguirne l’arresto istantaneo oppure temporizzato, anche in base alle caratteristiche della macchina o impianto.
Sul telaio fisso F dell’accesso A è invece montato un dispositivo di commutazione 3 avente una custodia 4 che alloggia al suo interno mezzi di commutazione, non illustrati in quanto in sé noti, atti ad essere operativamente collegati ad uno o più circuiti di sicurezza o di comando e/o servizio dell’impianto per il controllo degli stessi.
Secondo una variante alternativa, la posizione del dispositivo di commutazione 3 e del dispositivo azionatore 2 rispetto all’accesso A potranno essere invertite, con il primo montato sulla parte mobile M ed il secondo sulla parte fissa F.
In maniera nota, i mezzi di commutazione saranno collegati ad una centralina di controllo della macchina o impianto, non illustrata in quanto non facente parte della presente invenzione, per determinare l’avvio o l’arresto della macchina o impianto o di loro parti in seguito alla chiusura ed apertura dell’accesso A ed alla conseguente interazione con il dispositivo azionatore 2 anche in modo sicuro.
La configurazione del dispositivo azionatore 2 e le sue modalità di interazione con il dispositivo di commutazione 3 non sono limitative per la presente invenzione, potendo essere selezionate tra quelle comunemente adoperate nel settore.
Nelle configurazioni illustrate, esemplificative e non limitative, il dispositivo azionatore 2 è provvisto di un corpo di ancoraggio 5 provvisto di una impugnatura 6 e destinato ad essere fissato sula parte mobile M dell’accesso A.
Un elemento di trattenimento e centraggio 7 si proietta dal corpo di ancoraggio 5, posteriormente allo stesso, per impegnare, all’atto della chiusura dell’accesso A, un foro di centraggio frontale 8 realizzato nella custodia 4 del dispositivo di commutazione 2.
In maniera nota, il foro di centraggio 8 sarà opportunamente svasato per recuperare eventuali giochi e disallineamenti tra i due dispositivi all’atto del loro montaggio sulle corrispondenti parti dell’accesso A.
La custodia 4 alloggia al suo interno anche mezzi di blocco/sblocco, non illustrati, atti ad interagire con l’elemento di trattenimento e centraggio 7 quando questo è inserito all’interno del foro di centraggio 8, per impedirne l’estrazione dallo stesso e la conseguente possibilità di apertura dell’accesso A qualora non siano verificate le condizioni di sicurezza predefinite per la macchina o impianto.
La posizione del foro di centraggio 8 potrà essere opportunamente variata anche in funzione della direzione di inserimento dell’elemento di trattenimento e centraggio 7, senza particolari limitazioni.
Ad esempio, nel caso di accesso A a chiusura scorrevole, il foro di centraggio 8 potrà essere disposto lateralmente sulla custodia 4 oppure potrà essere sempre disposto frontalmente, con la custodia 4 che sarà tuttavia ruotata di 90° intorno ad un asse verticale rispetto alla configurazione illustrata.
La configurazione dei mezzi di blocco/sblocco non è limitativa per la presente invenzione, potendo adoperarsi meccanismi di qualsiasi tipo atti ad eseguire il trattenimento meccanico dell’elemento di trattenimento e centraggio 7, andando ad impegnarlo meccanicamente mediante un fermo o dente retraibile oppure con un blocco magnetico realizzato attraverso una elettrocalamita, così da boccarlo nella posizione di inserimento.
A tal fine, l’elemento di trattenimento e centraggio 7 sarà provvisto di una gola 9 atta ad essere impegnata dal suddetto fermo.
All’interno della custodia 4 sono anche previsti mezzi di controllo elettrico e/o elettronico atti ad essere connessi con uno o più circuiti di controllo e/o segnalazione della macchina o impianto per poter inviare comandi di arresto, abilitazione e/o segnalazione.
Opportunamente, il meccanismo di trattenimento sarà comandato dai mezzi di controllo che consentiranno il disimpegno dell’elemento di trattenimento e centraggio 7 solo quando sono verificate tutte le condizioni per l’apertura sicura dell’accesso A. Sono anche previsti mezzi di rilevamento, non visibili dalle figure, per rilevare l’apertura dell’accesso A attraverso la verifica che il dispositivo azionatore 2 non è più in prossimità del dispositivo di commutazione 3, così da inviare ai suddetti mezzi di controllo un comando di arresto della macchina o impianto in seguito al rilevamento dell’apertura dell’accesso A.
Allo stesso tempo, in base anche al grado di sicurezza da conferire all’interruttore 1, i mezzi di controllo potranno essere collegati al meccanismo di blocco/sblocco per eseguire l’arresto della macchina o impianto, in maniera istantanea o temporizzata, già in seguito allo sblocco dell’elemento di trattenimento e centraggio 7.
Nelle configurazioni delle figure, i mezzi di rilevamento comprendono un trasmettitore associato al dispositivo azionatore 2, ed atto ad inviare un segnale di presenza, ed almeno un ricevitore associato al dispositivo di commutazione 3 ed atto a ricevere il segnale di presenza quando la distanza minima tra i due dispositivi 2, 3 è almeno pari ad un valore predeterminato sufficiente a far ritenere l’accesso A chiuso.
In questa condizione il segnale di presenza sarà inviato ai mezzi di controllo che potranno autorizzare l’avvio dell’impianto, qualora tutte le eventuali ulteriori condizioni di sicurezza siano state verificate.
In maniera esemplificativa, il trasmettitore sarà un transponder o tag/RFID (Radio Frequency Identification) che invierà un segnale di identificazione univoco al ricevitore o antenna RFID.
Il tag/RFID potrà essere sostituito con altri sistemi di riconoscimento meccanico a chiave o elettronico come la trasmissione dati via radio, tramite effetto Hall, tramite campi magnetici, via ultrasuoni o similari.
Vantaggiosamente, il tag RFID sarà codificato in modo da poter essere riconosciuto in maniera univoca dai mezzi di controllo collegati al ricevitore o antenna ed impedire l’uso di dispositivi azionatori differenti da quello preposto, evitando il rischio di aperture non sicure dell’accesso A, secondo modalità note e descritte ad esempio in WO2013098788.
Le modalità di collegamento del tag RFID al dispositivo azionatore 2 non sono limitative e non descritte più in dettaglio. Solo a scopo esemplificativo, il tag RFID potrà essere alloggiato ad incastro in un’apposita sede, non illustrata, realizzata all’interno del corpo di ancoraggio 5.
Secondo configurazioni alternative non illustrate, l’interruttore 1 potrà essere ad azionamento elettromeccanico, ossia il dispositivo azionatore sarà provvisto di un attuatore meccanico, ad esempio del tipo comunemente definito a chiave, atto ad inserirsi alla chiusura dell’accesso A in un’apposita fessura della custodia del dispositivo di commutazione per interagire fisicamente con il meccanismo di blocco/sblocco.
Anche la configurazione del dispositivo di commutazione 3 non è limitativa per la presente invenzione, potendo essere scelta tra quelle comunemente adoperate nel settore.
Ad esempio, nelle configurazioni illustrate, esemplificative e non limitative, il dispositivo di commutazione 3 comprende uno sblocco ausiliario a serratura 10 del tipo azionabile mediante chiave oppure altro utensile di sblocco ausiliario, quale un cacciavite, atto a permettere lo sbloccaggio manuale del meccanismo di blocco/sblocco, ed anche di un pulsante di sblocco fisico, preferibilmente un fungo 11 collegato meccanicamente al meccanismo di blocco/sblocco per eseguire l’arresto macchina in emergenza.
Il dispositivo di commutazione 3 potrà essere anche disposto in remoto, ossia posizionato in luogo diverso da quello rappresentato e in grado di attivare lo sblocco tramite ad esempio un comando elettrico oppure meccanico, quale ad esempio un cavo bowden, un circuito idraulico o pneumatico o mezzi similari.
Il dispositivo di commutazione 3 comprende anche ulteriori mezzi di comando connessi ai mezzi di controllo ed atti ad inviare a questi ultimi uno o più comandi di attivazione/disattivazione e/o segnalazione per la conseguente risposta da parte dei circuiti della macchina o impianto, anche attraverso uno o più bus di comunicazione. In particolare, i mezzi di comando comprendono una pulsantiera 12 provvista di una pluralità di comandi 13 atti ad essere collegati ai mezzi di commutazione, in maniera diretta oppure indiretta attraverso la centralina di controllo dell’impianto, per consentire ad un operatore di intervenire su uno o più dei circuiti di comando e/o servizio dell’impianto.
Nella sua configurazione più generale, la pulsantiera 12 comprende un guscio 14 al quale sono fissati i comandi 13 ed uno o più moduli per l’ancoraggio alla parte fissa F dell’accesso A.
I moduli di ancoraggio 15, 16, due nella configurazione della Fig. 3, sono montati girevoli sul guscio 14 per permettere a quest’ultimo di ruotare intorno ad un asse di rotazione R, sostanzialmente verticale in uso, così da variarne l’orientamento rispetto al dispositivo di commutazione 3.
Secondo una particolare variante, la pulsantiera 12 potrà essere priva dei moduli per l’ancoraggio girevole ed essere invece provvista di diversi mezzi di ancoraggio girevole che nella configurazione più semplice potranno essere anche semplici fori disposti sulle varie facce del guscio 14 per permetterne il fissaggio secondo almeno due orientamenti differenziati e ruotati tra loro di 90°.
Ad esempio, i mezzi di ancoraggio potranno essere definiti da una o più coppie di fori passanti reciprocamente incrociati che si estendono da facce opposte del guscio in modo che gli organi di fissaggio, quali viti o similari, impegnino selettivamente uno solo dei fori di ciascuna coppia, a seconda dell’orientamento scelto.
In una particolare configurazione, esemplificativa ma non limitativa, la pulsantiera 12 potrà avere stessa dimensione assiale del dispositivo di commutazione 3.
Nella configurazione delle Figg. 1 e 2 si osserva che il guscio 14 è orientato in modo da disporre i comandi 13 dallo stesso lato rispetto alla faccia frontale della custodia 4 del dispositivo di commutazione 3.
In Fig. 3 è invece illustrata la stessa pulsantiera 12 avente però il guscio 14 ruotato di 90° rispetto alla configurazione precedente.
Come si osserva più chiaramente dalla Fig. 4, la pulsantiera 12 comprende un modulo di ancoraggio superiore 15 ed un modulo di ancoraggio inferiore 16 fissati su facce trasversali opposte del guscio 14 e provvisti ognuno di un foro 17, 18 per l’inserimento di una vite di fissaggio o organo similare.
I termini superiore ed inferiore sono utilizzati solo a scopo di semplificazione e con riferimento alle figure allegate ma resta inteso che i due moduli 15, 16 potranno essere montati anche in posizione capovolta.
Le facce inferiore e superiore del guscio 14 comprendono rispettivi elementi di innesto di tipo maschio/femmina atti ad accoppiarsi con corrispondenti elementi di tipo femmina/maschio dei rispettivi moduli di ancoraggio 15, 16.
Nelle particolari configurazioni illustrate, gli elementi di innesto di tipo maschio sono definiti da appendici assiali cilindriche 19, 20 atte ad impegnare corrispondenti elementi femmina definiti da scanalature circolari previste nei rispettivi moduli di ancoraggio 15, 16 al fine di permettere la rotazione del guscio 14 rispetto agli stessi. Dopo la regolazione della rotazione, il bloccaggio del guscio 14 rispetto ai moduli di ancoraggio 15, 16 potrà essere ottenuto mediante viti assiali, o organi di fissaggio similari, inserite in rispettivi passaggi assiali 21 che si estendono nel guscio 14 e nei moduli di ancoraggio 16 e di connessione 23, mediante fori passanti previsti nei moduli di ancoraggio 15, 16 e di connessione 23 che possono essere richiusi da tappi antieffrazione 22 o altri mezzi di sigillatura atti a ricoprirli e ad impedirne l’accesso, fornendo inoltre evidenza di un’eventuale loro rimozione da parte di personale non autorizzato.
I tappi antieffrazione 22 saranno inseribili a misura nei corrispondenti fori passanti in modo da non presentare alcun elemento che possa facilitarne l’estrazione e saranno configurati per rompersi qualora dovessero essere rimossi, in modo da impedirne il reinserimento e dare immediata evidenza del tentativo di rimozione.
In questo modo non sarà possibile rimuovere il modulo di ancoraggio 15 oppure smontare la pulsantiera 12 senza lasciar traccia di una simile azione.
Anche i fori frontali 17, 18 potranno essere richiusi mediante tappi antieffrazione o mezzi di sigillatura similari atti ad impedire l’accesso alle relative viti od organi di fissaggio similari.
Analoghi organi di fissaggio e relativi mezzi di sigillatura potranno essere associati anche al dispositivo di commutazione 3.
In questo modo, l’interruttore 1 sarà sempre adeguatamente protetto contro eventuali azioni volte alla sua rimozione o smontaggio anche parziale e che potrebbero portare l’accesso A in una condizione non sicura.
La pulsantiera 12 è anche provvista di un modulo 23 per la connessione dei comandi 13 ai mezzi di commutazione.
Il modulo di connessione 23 è montato su uno dei due moduli di ancoraggio 15, 16, in particolare sul modulo di ancoraggio 16 nella configurazione illustrata, per ruotare intorno all’asse di rotazione R, così da poter essere orientato secondo le esigenze operative specifiche.
In Fig.5 sono illustrate tre varianti della pulsantiera 12 sopra descritta, che differiscono per la tipologia dei comandi 13 e per la configurazione del modulo di connessione 23. Resta comunque inteso che la pulsantiera 12 potrà avere anche configurazioni differenti per tipologia e/o numero di comandi 13 e/o per tipologia di modulo di connessione 23, senza particolari limitazioni teoriche.
Potranno infatti essere previste pulsantiere 12 atte ad essere applicate ad uno o due dispositivi di commutazione o altre pulsantiere ed aventi un guscio 14 di altezza ridotta oppure maggiorata.
Nella prima variante da sinistra, la pulsantiera 12 comprende due pulsanti 13 ed un comando di emergenza 24 sbloccabile mediante rototrazione.
Il modulo di connessione 23 comprende due connettori multipolari 25, 26 che saranno collegati a rispettive serie di cavi di collegamento dei comandi 13, 24 per il loro cablaggio alla centralina di controllo dell’impianto.
Nella variante centrale, la pulsantiera 12 è provvista di tre pulsanti 13, oltre che del suddetto comando di emergenza 24.
Il modulo di connessione 23 comprende un unico connettore multipolare 27 al quale saranno collegati tutti i cavi di collegamento dei pulsanti 13 per il loro cablaggio alla centralina di controllo dell’impianto.
In entrambe le configurazioni, uno o più tra i pulsanti 13 ed il comando 24 potranno essere sostituiti con luci LED per l’invio di segnali luminosi relativi allo stato di rispettivi circuiti dell’impianto, ovvero gli stessi pulsanti 13 potranno essere provvisti di luci LED atte ad accendersi in seguito alla pressione del pulsante.
Secondo ulteriori varianti, sul coperchio della pulsantiera 12 potranno essere applicati ulteriori dispositivi, quali indicatori luminosi, selettori, potenziometri, pulsanti di emergenza, buzzer, lettori badge per il controllo accessi, lettori di impronte digitali, lettori iride, lettori biometrici o telecamere per il riconoscimento facciale e similari e/o un numero differente di pulsanti.
Nella terza variante di destra la pulsantiera 12 presenta la faccia frontale provvista di un touch panel 28 configurato per riprodurre una pluralità di comandi virtuali, che saranno quindi riprodotti graficamente sul suo monitor e le cui funzioni saranno opportunamente gestite da un microprocessore collegato al touch panel 28 per associare ad ognuno dei comandi virtuali una specifica funzione di controllo e/o segnalazione, per la sua associazione mediante la centralina di controllo dell’impianto ad uno dei circuiti della macchina o impianto.
In sintesi, ad ogni specifica area del touch panel 28 sarà assegnata in maniera programmabile una specifica funzione riproducente la funzione di un comando di tipo tradizionale, quale un pulsante on/off, un selettore, un pulsante di arresto, un comando bimanuale di sicurezza, un pulsante di invio di una segnalazione visiva e/o sonora, e/o per riprodurre segnali audio e/o video in uscita.
Il tocco di un determinato comando virtuale produrrà l’invio di uno specifico segnale da parte del microprocessore ai mezzi di controllo che andranno ad agire su uno o più circuiti della macchina o impianto in maniera del tutto analoga a quanto avviene per i dispositivi con comandi reali, così da eseguire l’azione associata al comando virtuale. Le azioni demandate ai comandi virtuali potranno essere sia azioni con funzione di sicurezza che azioni non aventi funzione di sicurezza.
In una prima variante, il modulo di connessione 23 comprende invece un cavo di connessione 29 collegato ai cavi di collegamento dei comandi 13, 24 per il loro cablaggio alla centralina di controllo dell’impianto.
L’uscita o le uscite per i cavi previste sui vari moduli potranno essere sia assiali che laterali, senza particolari limitazioni teoriche.
Ad esempio, una o più uscite dei cavi potranno essere definite da cosiddette uscite a sfondamento disposte sulle facce posteriori dei vari moduli.
Secondo una variante non illustrata, la pulsantiera 12 potrà essere priva del modulo di connessione 23 ed in tal caso il guscio 14 potrà essere provvisto di uno o più fori a sfondamento posti sulla sua parete posteriore o su una delle pareti laterali per la fuoriuscita laterale o posteriore dei cavi.
Nelle Figg. 6 e 7 è illustrata una seconda modalità di collegamento della pulsantiera 12 al dispositivo di commutazione 3, in cui il guscio 14 della pulsantiera 12 è montato in asse alla custodia 6 con l’interposizione di un modulo di collegamento intermedio 30 configurato per permettere la rotazione relativa tra la custodia 4 ed il guscio 14 intorno allo stesso asse di rotazione R.
Le Figg. 8 e 9 illustrano la pulsantiera 12 collegata in asse al dispositivo di commutazione 3 con due diversi orientamenti angolari, in cui il guscio 14 è ruotato di 90°.
Come si osserva più chiaramente dalla Fig.10, il collegamento girevole tra la custodia 4 ed il guscio 14 è ottenuto mediante un primo modulo di collegamento 30 ancorabile amovibilmente e girevolmente da un lato alla custodia 4 e dal lato opposto al guscio 14.
Il primo modulo di collegamento 30 comprende da un lato un elemento di innesto di tipo maschio definito da un elemento di guida 31 almeno parzialmente cilindrico che si sviluppa assialmente per impegnare girevolmente l’appendice cilindrica inferiore 20 del guscio 14.
Dal lato opposto, il primo modulo di collegamento 30 è invece provvisto di un elemento di innesto di tipo femmina, non visibile dalle figure, opportunamente sagomato per accogliere la sporgenza assiale della custodia 4.
Il primo modulo di collegamento 30 potrà anche essere provvisto di mezzi di limitazione della rotazione del guscio 14 e che potranno evitare che il guscio 14 possa subire una rotazione superiore ai 360°, ancor più preferibilmente superiore ai 270°, che potrebbe portare ad una torsione eccessiva dei cavi di collegamento ed al loro conseguente danneggiamento.
In maniera analoga, anche gli ulteriori moduli 15, 16 potranno essere provvisti di mezzi per la limitazione della rotazione, così da evitare attorcigliamento dei fili interni di collegamento.
In questa variante la pulsantiera 12 sarà provvista di un unico modulo di ancoraggio 15 ed il fissaggio dell’intero assieme formato da dispositivo di commutazione 3 e pulsantiera 12 sarà garantito dal modulo di ancoraggio 15 e dai mezzi di fissaggio della custodia 4, che ad esempio potranno essere fori passanti 35 realizzati nella stessa custodia 4 per l’inserimento di rispettivi organi di fissaggio, non illustrati in quanto in sé noti.
Anche i fori frontali 35 potranno essere richiusi mediante tappi antieffrazione o mezzi di sigillatura similari atti ad impedire l’accesso alle relative viti od organi di fissaggio similari.
Nella configurazione illustrata, il modulo di connessione 23 è collegato all’unico modulo di ancoraggio 15 ed è provvisto sia dei connettori di collegamento dei pulsanti 13 e del comando 24 della pulsantiera 12 che di quelli dei mezzi di commutazione e di controllo del dispositivo di commutazione 2.
Anche il modulo di connessione 23 potrà essere ruotato rispetto al modulo di ancoraggio 15, in modo che tutte le parti dell’assieme possano ruotare in maniera indipendente tra loro per assumere la posizione più idonea alla tipologia di montaggio sul telaio fisso F ed alle modalità di intervento preferite per l’utilizzatore.
Anche per il modulo di connessione 23 potranno essere previsti mezzi di limitazione della rotazione atti ad evitare l’attorcigliamento dei fili interni di collegamento.
Il bloccaggio della rotazione, una volta definita la configurazione ideale, sarà ottenuto in maniera analoga a quanto descritto sopra, ossia mediante viti assiali, od organi similari, inseribili mediante fori passanti presenti sul modulo di connessione superiore 23 per essere inserite in corrispondenti passaggi assiali 21 del guscio 14 e della custodia 4, oltre che di tutti gli ulteriori moduli intermedi.
Anche in questo caso i fori passanti del modulo di connessione 23 potranno essere provvisti di tappi antieffrazione 22 o altri mezzi di sigillatura.
In Fig. 11 sono illustrate tre varianti dell’assieme formato da dispositivo di commutazione 3 e pulsantiera 12 sopra descritto, che differiscono per la tipologia dei comandi 13 e per la configurazione del modulo di connessione 23.
Anche in questo caso, resta inteso che la pulsantiera 12 potrà avere anche configurazioni differenti per tipologia e/o numero di comandi e/o per la configurazione del modulo di connessione 23, senza particolari limitazioni teoriche.
Nella prima variante da sinistra, la pulsantiera 12 comprende due pulsanti 13 ed un comando di emergenza 24 sbloccabile mediante rototrazione.
Il modulo di connessione 23 comprende due connettori multipolari 25, 26, ad esempio ognuno a 12 pin, che saranno collegati rispettivamente ai cavi di collegamento dei comandi 13, 24 ed ai cavi dei mezzi di commutazione per il loro cablaggio alla centralina di controllo dell’impianto.
Nella variante centrale, la pulsantiera 12 è provvista di tre pulsanti 13, oltre che del suddetto comando di emergenza 24.
Il modulo di connessione 23 comprende un unico connettore multipolare 27, ad esempio a 19 pin, al quale saranno collegati tutti i cavi di collegamento dei comandi 13, 24 e dei mezzi di commutazione per il loro cablaggio alla centralina di controllo dell’impianto.
In entrambe le configurazioni, uno o più dei pulsanti 13 potranno essere sostituiti con luci LED per l’invio di segnali luminosi relativi allo stato di rispettivi circuiti dell’impianto, ovvero gli stessi pulsanti 13 potranno essere provvisti di luci LED atte ad accendersi in seguito alla pressione del pulsante.
In luogo dei LED potranno essere previsti indicatori luminosi, selettori, potenziometri, pulsanti di emergenza, buzzer e similari.
Nella terza variante di destra la pulsantiera 12 presenta la faccia frontale provvista del touch panel 28 sopra descritto.
Il modulo di connessione 23 comprende un cavo di connessione 29 collegato ai cavi di collegamento dei comandi 13, 24 e dei mezzi di commutazione per il loro cablaggio alla centralina di controllo dell’impianto.
Secondo varianti alternative, il modulo di connessione 23 potrà presentare differenti tipologie di connettori, ad esempio un doppio cavo, che potranno uscire assialmente oppure lateralmente, ad esempio nel caso in cui si desideri farli passare attraverso il telaio.
In questo ultimo caso, la possibilità di rotazione dei moduli di connessione sarà particolarmente vantaggiosa in quanto si potrà posizionare il connettore in base alle specifiche esigenze.
Secondo una ulteriore configurazione non illustrata, la pulsantiera potrà alloggiare al suo interno una prima scheda di controllo atta ad essere connessa alla centralina di controllo dell’impianto in maniera diretta o attraverso una seconda scheda di controllo alloggiata nella custodia del dispositivo di commutazione.
Inoltre, nel guscio potrà essere alloggiata una prima morsettiera avente terminali di uscita precablati sulla prima scheda di controllo.
Ancora, il guscio potrà comprendere un coperchio rimovibile provvisto dei comandi ed avente una seconda morsettiera atta ad essere collegata ai morsetti di ingresso della prima morsettiera per il collegamento dei comandi.
Questa configurazione presenterà il vantaggio di permettere all’utilizzatore finale di collegare i comandi a seconda delle sue esigenze, personalizzando l’operatività dell’interruttore ma senza poter comunque intervenire sulle funzioni di sicurezza. Secondo ulteriori varianti, applicabili indifferentemente alle varie versioni sopra descritte, la pulsantiera 12 e/o il dispositivo 3 comprenderanno uno o più bus di comunicazione, che potrà essere o meno di sicurezza, che consentirà di trasmettere tutti i segnali su un numero limitato di cavi ed evitare il cablaggio di un numero relativamente elevato di cavi.
In Fig.12 è infine illustrata una ulteriore configurazione in cui due pulsantiere 12, 12’ sono collegate in asse tra loro mediante l’interposizione di un secondo modulo di collegamento 32 atto a permettere il collegamento girevole tra i gusci 14, 14’.
La configurazione del secondo modulo di collegamento 32 sarà tale da poter collegare due pulsantiere qualsiasi, differenti sia nella dimensione assiale che nel numero e/o nella tipologia di pulsanti.
Inoltre, predisponendo più di un secondo modulo di collegamento 32 sarà possibile collegare in serie anche più di due pulsantiere.
Ancora, le pulsantiere collegate in serie potranno essere associate ad uno o più dispositivi di commutazione, in maniera simultanea, ossia collegando tutte le pulsantiere agli stessi dispositivi di commutazione, oppure differenziata, con alcune pulsantiere collegate ad uno o più dispositivi di commutazione ed altre pulsantiere collegate ad altri dispositivi di commutazione.
Secondo una configurazione preferita ma non limitativa, il primo ed il secondo modulo di collegamento 30, 32 potranno essere strutturalmente identici o simili e pertanto interscambiabili tra loro.
Secondo la configurazione illustrata, tali moduli 30, 32 sono provvisti di uno o più elementi di innesto assiali 33, quattro perni o viti assiali nelle configurazioni illustrate, destinati ad inserirsi in corrispondenti passaggi assiali 21 realizzati nella custodia 4 del dispositivo di commutazione 3 o in uno dei gusci 14, 14’ delle pulsantiere 12, 12’, a seconda che occorra collegare la pulsantiera 12 con il dispositivo di commutazione 3 o con l’altra pulsantiera 12’.
A sua volta, l’elemento di innesto e guida 31 sarà provvisto di due ulteriori elementi di innesto trasversali 34, due viti o perni nelle configurazioni illustrate, che andranno a fissarsi all’interno di quello tra i gusci 14, 14’ che non sarà collegato mediante gli elementi di innesto assiali 33.
Per il fissaggio degli elementi di innesto trasversali 34 sarà generalmente necessario procedere alla rimozione preventiva del coperchio di chiusura frontale della custodia 4 o di uno dei due gusci 14, 14’.
L’interruttore secondo l’invenzione è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nel concetto inventivo espresso nelle rivendicazioni allegate. Tutti i particolari potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti, ed i materiali potranno essere diversi a seconda delle esigenze, senza uscire dall'ambito di tutela della presente invenzione.
Anche se l’interruttore è stato descritto con particolare riferimento alle figure allegate, i numeri di riferimento usati nella descrizione e nelle rivendicazioni sono utilizzati per migliorare l'intelligenza dell’invenzione e non costituiscono alcuna limitazione all'ambito di tutela rivendicato.
Claims (16)
- Rivendicazioni 1. Un interruttore di sicurezza con pulsantiera per il presidio di accessi a macchine o impianti industriali, comprendente: - un dispositivo di commutazione (3) avente una custodia (4) ancorabile ad una parte fissa (F) dell’accesso (A) da presidiare ed alloggiante mezzi di commutazione atti ad essere operativamente collegati ad uno o più circuiti di comando e/o servizio della macchina o impianto per l’apertura/chiusura degli stessi; - un dispositivo azionatore (2) atto ad essere ancorato ad una parte mobile (M) dell’accesso (A) per interagire con detti mezzi di commutazione all’atto della apertura/chiusura dell’accesso per l’apertura/chiusura di uno o più dei circuiti di comando e/o servizio della macchina o impianto; - una pulsantiera (12) provvista di uno o più comandi (13) atti ad intervenire su uno o più dei circuiti di comando e/o servizio della macchina o impianto; caratterizzato dal fatto che detta pulsantiera (12) comprende un guscio (14) provvisto di detti comandi (13) e mezzi per l’ancoraggio alla parte fissa (F) dell’accesso (A), detti mezzi di ancoraggio essendo atti a permettere la rotazione di detto guscio (14) intorno ad un asse di rotazione (R), così da variarne l’orientamento rispetto a detto dispositivo di commutazione (3) e/o a circuiti di comando e/o segnalazione.
- 2. Interruttore di sicurezza secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta pulsantiera (12) è provvista di mezzi per la connessione elettrica di detti comandi (13) a detti mezzi di commutazione.
- 3. Interruttore di sicurezza secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di ancoraggio girevole comprendono uno o più moduli (15, 16) per l’ancoraggio e la rotazione di detto guscio (14) alla parte fissa (F) dell’accesso (A), detti uno o più moduli di ancoraggio e rotazione (15, 16) essendo montati girevoli su detto guscio (14) per permettere di ruotare quest’ultimo intorno a detto asse di rotazione (R).
- 4. Interruttore di sicurezza secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di connessione elettrica comprendono almeno un modulo (23) per la connessione elettrica di detti comandi (13) a detti mezzi di commutazione.
- 5. Interruttore di sicurezza secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto almeno un modulo di connessione (23) è montato girevole su uno di detti moduli di ancoraggio (15, 16) per ruotare intorno a detto asse di rotazione (R).
- 6. Interruttore di sicurezza secondo la rivendicazione 4 o 5, caratterizzato dal fatto che detto almeno un modulo di connessione (23) comprende uno o più connettori (25, 26, 27, 29) collegati a rispettive serie di cavi di collegamento di detti comandi (13) e/o di detti mezzi di commutazione per il loro cablaggio ad una centralina di controllo dell’impianto.
- 7. Interruttore di sicurezza secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta pulsantiera (12) presenta almeno parte di una sua faccia frontale provvista di un touch panel (28) su cui sono riproducibili uno o più comandi virtuali, essendo inoltre previsto un microprocessore atto ad associare ad ognuno di detti comandi virtuali una funzione di controllo e/o segnalazione da associare ad uno o più dei circuiti della macchina o impianto.
- 8. Interruttore di sicurezza secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta pulsantiera (12) comprende una o più luci LED per l’invio di segnali luminosi relativi allo stato di rispettivi circuiti dell’impianto.
- 9. Interruttore di sicurezza secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto guscio (14) è montato in asse a detta custodia (4) con l’interposizione di un primo modulo di collegamento intermedio (30) configurato per permettere la rotazione relativa intorno a detto asse di rotazione (R) tra detta custodia (4) e detto guscio (14).
- 10. Interruttore di sicurezza secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detto primo modulo di collegamento intermedio (30) è ancorabile amovibilmente da un lato a detta custodia (4) e dal lato opposto a detto guscio (14) e comprende un elemento di guida (31) almeno parzialmente cilindrico che si sviluppa assialmente per impegnare detto guscio (14).
- 11. Interruttore di sicurezza secondo la rivendicazione 9 o 10, caratterizzato dal fatto che detto guscio (14) di detta pulsantiera (12) comprende rispettivi elementi di innesto, essendo inoltre previsti uno o più moduli (32) atti ognuno al collegamento di gusci (14, 14’) assialmente allineati di due pulsantiere (12, 12’) distinte, ognuno di detti secondi moduli di collegamento (32) comprendendo rispettivi elementi di innesto (33, 34) atti ad accoppiarsi a detti gusci allineati (14’, 14).
- 12. Interruttore di sicurezza secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto modulo di connessione (23) comprende un connettore multipolare unico (27) collegato ai cavi di collegamento di detti comandi (13) e di detti mezzi di commutazione per il loro cablaggio alla centralina di controllo dell’impianto.
- 13. Interruttore di sicurezza secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 1 alla 11, caratterizzato dal fatto che detto modulo di connessione (23) comprende una coppia di connettori multipolari (25, 26) collegati rispettivamente ai cavi di collegamento di detti comandi (13) ed ai cavi di detti mezzi di commutazione per il loro cablaggio alla centralina di controllo dell’impianto.
- 14. Interruttore di sicurezza secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 1 alla 11, caratterizzato dal fatto che detto modulo di connessione (23) comprende uno o più cavi di connessione (29) collegati ai cavi di collegamento di detti comandi (13) e di detti mezzi di commutazione per il loro cablaggio alla centralina di controllo dell’impianto.
- 15. Interruttore di sicurezza secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta pulsantiera (12) e/o detto dispositivo di commutazione (3) comprendono uno o più bus di comunicazione, di tipo sicuro e/o non sicuro, per la trasmissione dei dati alla centralina di controllo della macchina o impianto.
- 16. Interruttore di sicurezza secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di blocco/sblocco aventi un dispositivo di identificazione degli operatori autorizzati ad intervenire su detti mezzi di controllo e comprendente un tag RFID collegato a detti mezzi di controllo per ricevere in ingresso un codice di identificazione da inviare a detti mezzi di controllo per il suo confronto con un codice di verifica in memoria.
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