ITMI20071679A1 - Dispositivo per la connessione di cavi elettrici - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell<'>invenzione avente per TITOLO:

"DISPOSITIVO PER LA CONNESSIONE DI CAVI ELETTRICI",

DESCRIZIONE

Per la connessione di cavi elettrici nella realizzazione di impianti civili o industriali e di cablaggi per prodotti industriali con componenti elèttrici sono naturalmente già state sviluppate molte soluzioni tecniche. Tra queste la maggior parte in un modo o nell' altro si fonda sul ricorso a morsetti a vite. Questa soluzione, certamente pratica, collaudata, affidabile e meritatamente affermata, non è comunque priva di aspetti che, per i costi che comportano, fanno sicuramente sentire la necessità di soluzioni alternative più economiche. Questi costi sono legati all* impegno in lavoro che comporta 1’ inpiego di queste soluzioni tradizionali che per il collegamento dei cavi elettrici prevedono operazioni di rimozione dell ' isolante dai conduttori e operazioni di avvitatura dei morsetti di connessione a vite Ghe rappresentano quasi sempre una quota importante del tempo di intervento degli operatori impegnati nella realizzazione di impianti e cablaggi elettrici. In riferimento a questo aspetto sono già state definite e adottate delle soluzioni che in alcuni casi possono evitare le operazioni di rimozione dell'isolante dai conduttori, in altri casi le operazioni dì avvitatura di morsetti a vite, e in altri casi ancora anche entrambe le operazioni, ma si tratta appunto di casi, che possono riguardare soltanto una modesta parte del volume delle connessioni di cavi elettrici. Questo perché tali soluzioni realizzando le connessioni attraverso la perforazione dell* isolante fino al conduttore con dei contatti a spillo oppure attraverso 1' incisione dell'isolante fino al conduttore con dei contatti taglienti, in genere offrono superfici di contatto modeste e sono quindi utilizzabili soltanto in circuiti per la trasmissione di segnali oppure per 1’ alimentazione di apparecchi di piccola potenza.

La presente invenzione si prefigge 1* obiettivo di offrire una valida risposta agli inconvenienti elencati fornendo una soluzione tecnica per la realizzazione di connettori per cavi elettrici che offrono collegamenti sicuri ed affidabili sotto il profilo meccanico e dì grande qualità sotto il profilo elettrico grazie a grandi superfici di contatto, che non richiedono costose operazioni di preventiva rimozione dell'isolante dai conduttori, perché vi provvedono automaticamente loro, che non richiedono costose operazioni di aw itatura, e che in alcune determinate versioni non richiedono nemmeno 1' impiego di attrezzi.

Altro scopo dell' invenzione è anche fornire una soluzione tecnica per la realizzazione di connettori particolarmente economici, costituiti prevalentemente da componenti in materiali plastici e/o metallici stampabili.

Un ulteriore altro scopo dell' invenzione è anche fornire una soluzione tecnica per la realizzazione di connettori estremamente versatili che possano essere facilmente e convenientemente inseriti in molti tra gli evidentemente numerosissimi e diversissimi conponenti ed apparecchi elettrici.

Questi scopi vengono raggiunti, dal dispositivo per la connessione di cavi elettrici secondo 1‘ invenzione, che, azionato con una sola, semplice e rapida operazione da parte di un installatore o di una macchina, realizza ottimi collegamenti elettrici rimuovendo 1<1>isolante dalle parti dei conduttori destinate al contatto , comprìmendo queste con forza tra le pareti di un morsetto affidabile e assicurando grandi superfici di contatto.

Questo dispositivo è caratterizzato: in primo luogo, dall’ essere composto da un corpo rigido con al suo interno una o più nicchie aperte verso 1* esterno per accogliere la testa di uno o più cavi elettrici, intersecate dalle facce di lavoro, che comprendono lame e superfici di serraggio, dei componenti mobile e fisso di un modulo di presa tale per cui la parte mobile può scorrere o ruotare rispetto alla parte fissa in modo che la sua faccia di lavoro trasli parallelamente alla faccia di lavoro della parte fissa fino a incrociarla e a sovrapporvisi ad una predeterminata distanza in modo da tranciare e rimuovere 1" isolante e da formare tra le coppie di superfici di serraggio delle intercapedini di spessore adeguatamente inferiore rispetto ai diametri dei conduttori a cui il connettore è dedicato per potere imprigionarli per schiacciamento e assicurare il contatto elettrico con una o più delle pareti che sono in materiale conduttivo e connesse a ciò a cui si desidera collegare i cavi elettrici; in secondo luogo, dalla presenza di un piano di spinta, una leva o un incastro per un attrezzo, per la trasmissione del moto alle lame e alle superfici di serraggio mobili; in terzo luogo, dalla presenza dello spazio al suo interno necessario a contenere 1' isolante rimosso dai conduttori, oppure delle aperture verso 1' esterno che ne permettano 1' espulsione; in quarto luogo, dall’ essere formato prevalentemente da componenti in materiali plastici e/o metallici stampabili; in quinto luogo, dalla possibilità di essere realizzato con differenti architetture e differenti orientamenti e movimenti di traslazione o rotazione delle lame e delle superfici di serraggio mobili in funzione delle esigenze specifiche; in sesto luogo, dalla possibilità di essere facilmente integrabile in altri componenti di apparecchi elettrici.

Ulteriori caratteristiche dell' invenzione risulteranno più chiare dalle descrizioni che seguono, riferite a realizzazioni puramente esemplificative e quindi non limitative, illustrate nei disegni annessi in cui;

le figure 1 e 2 sono viste assonometriche di dispositivi di connessione secondo 1' invenzione con una architettura che prevede le lame e le superfici di serraggio mobili posizionate sulle facce di una slitta che può traslare in modo rettilineo da una posizione di apertura a una posizione di presa;

la figura 3 è una rappresentazione schematica delle fasi di lavoro nella traslazione dalla posizione di apertura alla posizione di presa nei dispositivi secondo 1* invenzione illustrati nelle figure 1 e 2;

le figure 4 , 5 e 6 riproducono esenti dì morsettiere comprendenti più dispositivi secondo 1' invenzione con 1* architettura descritta nelle figure 1, 2 e 3, con corpi conduttivi inseriti in un involucro isolante e gruppi mobìli a slitta in materiale isolante;

le figure 7 e 8 sono viste assonometriche di dispositivi di connessione secondo 1<1>invenzione con una architettura che prevede le lame e le superfici di serraggio mobìli posizionate sulla faccia circolare dì un cilindro che può ruotare attorno al suo asse da una posizione di apertura a una posizione di prega;

la figura 9 è una rappresentazione seh«natica delle fasi di lavoro nella traslazione dalla posizione di apertura alla posizione di presa nei dispositivi secondo 1* invenzione con modulo di serraggio a cilindro rotante illustrati nelle figure 7 e 8;

la figura 10 è una sezione longitudinale di un dispositivo secondo 1' invenzione con il corpo in materiale isolante e con due moduli di serraggio a cilindro rotante collegati elettricamente tra loro da una lamina metallica che realizza anche le lame e le superfici di serraggio fisse; la figura 11 è un esploso del dispositivo con il corpo in materiale isolante illustrato nella figura 10;

la figura 12 è un esploso illustrante un dispositivo secondo l’invenzione con corpo in materiale conduttivo e due moduli di serraggio a cilindro rotante in materiale isolante e dotati di leva per 1' azionamento senza 1* impiego di attrezzi;

le figure 13 e 14 riproducono viste assonometriche di dispositivi di connessione secondo 1’ invenzione con una architettura che prevede le lame e le superflui dì serraggio mobili posizionate sulle facce piane di un cilindro che può ruotare attorno al suo asse da una posizione di apertura a una posizione di presa;

la figura 15 è una sezione longitudinale dei dispositivo illustrato nella figura 13;

la figura 16 è una sezione trasversale dei dispositivi illustrati nelle figure 13 e 14;

la figura 17 è una rappresentazione schematica costruita sulla sezione S-S indicata nella figura 15, delle fasi di lavoro nella traslazione dalla posizione di apertura alla posizione di presa nei dispositivi secondo 1<1>invenzione con modulo di serraggio a cilindro rotante illustrati nelle figure 13 e 14;

la figura 19 riproduce viste assonometriche di un dispositivo secondo 1’ invenzione con una architettura che prevede le lame e le superfici di serraggio mobili posizionate sia sulla faccia circolare che sulle facce piane di un cilindro che può ruotare attorno al suo asse da una posizione di apertura a una posizione di presa;

le figure 19, 20, 21, 22 e 23 riproducono esempi di morsettiere con dispositivi secondo 1' invenzione con le architetture che prevedono gruppi mobili a cilindro rotante descritte nelle precedenti figure da 7 a 16;

la figura 24 riproduce viste in dettaglio che illustrano il principio di funzionamento di una soluzione meccanica per il bloccaggio di sicurezza nella posizione di presa di un cilindro rotante;

le figure 25, 26, 27, 28, 29 e 30 illustrano alcuni esempi di articoli per impianti elettrici che potrebbero convenientemente essere dotati di dispositivi di connessione secondo 1' invenzione integrati direttamente nei loro componenti.

Gli esempi illustrati dalle sequenze di figure da la 3 e da 7 a !8, sono alcune tipiche ed equivalenti realizzazioni, fra tante possibili interpretazioni pratiche della presente innovazione, ed evidenziano che un dispositivo di connessione per cavi elettrici secondo 1' invenzione è formato da un corpo rigido (Xa, Ya o Za) con al suo interno una o più nicchie (Xa3, Ya3 o Za3) con aperture (Xa4, Ya4 o Za4) verso 1' esterno per accogliere la testa di uno o più cavi elettrici (W) , intersecate dalle facce di lavoro, che comprendono lame (Xbl, Ybl, Zbl, e Xal, Tal, Zal) e superfici di serraggio (Xb2, Yb2, Zb2, e Xa2, Ya2, Za2), dei componenti mobile (Xb, Yb o Zb) e fisso {Xa, Ya o Sa) di un modulo di presa tale per cui la parte mobile {Xb, Yb o Zb), azionata tramite un piano di spinta (Xb3), una leva (Yb4) o un attrezzo inserito in un incastro (Yb3 o Zb3), può scorrere o ruotare rispetto alla parte fissa (Xa, Ya o Za) in modo che la sua faccia di lavoro trasli parallelamente alla faccia di lavoro della parte fissa fino a incrociarla e a sovrapporvisi ad una predeterminata distanza in modo da tranciare e rimuovere 1' isolante (W2) e da formare tra le coppie di superfici di serraggio (Xb2-Xa2, Yb2~Ya2 o Zb2-Za2> delle intercapedini (X, Y o Z) di spessore adeguatemente inferiore rispetto ai diametri dei conduttori (Wl) a cui il connettore è dedicato per potere imprigionarli per schiacciamento e assicurare il contatto elettrico con una o più delle pareti che sono in materiale conduttivo e connesse a ciò a cui si desidera collegare i cavi elettrici, Per quanto riguarda le descrizioni specìfiche del funzionamento di questi dispositivi, si fa riferimento alle sequenze rappresentate nelle figure 3, 9 e 17 che per il tecnico del ramo sono senz' altro comunicazioni molto chiare e dettagliate, che ben evidenziano come 1’ incrocio, ad una adeguata distanza di separazione trasversale, tra le lame dell© parti mobile e fissa realizzi la tranciatura e la rimozione del periferico, voluminoso e tenero isolante (W2) ma non il taglio dei malleabili e tenaci fili di piccola sezione dei conduttori (Wl) posizionati ai centro dei cavi elettrici (W), e come la sovrapposizione, sempre ad una adeguata distanza di separazione trasversale, delle superfici rigide delle parti mobile e fissa realizzi una morsa che per schiacciamento imprigiona i conduttori ormai nudi e distribuisce e fa ben aderire i suoi fili su una ampia superficie di contatto.

Questi esempi per il tecnico del ramo sono sicuramente già una chiara dimostrazione delle qualità di questa soluzione sotto il profilo della sinteticità, della semplicità, della funzionalità, della efficienza, della affidabilità e della economicità.

Proseguendo, facendo riferimento alla versione dei dispositivi illustrata nelle figure 10 e 11, sì evidenzia che 1' innovazione descritta ammette la realizzazione delle lame (Ycl) e delle superficì dì serraggio (Yc2) della parte fissa del modulo di presa con una semplice lamina metallica (Yc), dimostrandosi ancora di più soluzione tecnica estremamente conveniente per la praticità offerta del corpo (Ya) in material© isolante, per la funzionalità legata all' impiego della lamina metallica (Yc), che può essere direttamente una parte deli apparato elettrico da collegare, e per la evidente economicità del complesso dei componenti.

Facendo riferimento alle figure da 1 a 6 e 12, 22 e 26, si evidenzia un’ altra vantaggiosa caratteristica dell' invenzione, costituita dalla possibilità di dotare, senza particolari complicazioni e a costi contenuti, le parti mobili (Kb, Yb, Zb) dei moduli di presa di componenti come il piano di spinta (Xb3) o la leva (Yb4) per consentire agli installatori 1 ' azionamento dei dispositivi senza 1<1>impiego di attrezzi.

Con le sequenze di figure da 4 a 6 e da 19 a 23 che riproducono alcuni esempi di differenti tipi di morsettiere realizzabili con i dispositivi descritti si dimostra al tecnico del ramo la flessibilità di questa soluzione che si presta ad una arpia ganana di interpretazioni pratiche per le libertà che offre sotto il profilo delle possibilità di connessione, delle alternative di azionamento adottabili, delle forme realizzabili, dei materiali utilizzabili e della facilità di integrazione in componenti complessi che assolvano anche ad altre funzioni.

Una ulteriore vantaggiosa caratteristica dei dispositivi secondo 1<1>invenzione è che, grazie alla semplicità dei movimenti delle parti mobili (Xb, Yb, Zb), una piccola traslazione o una parziale rotazione, e alle caratteristiche strutturali dei materiali stampabili utilizzabili per la loro produzione, risulta particolarmente economico dotarli di sistemi di bloccaggio di sicurezza che impediscano la riapertura dai moduli di presa e garantiscano il loro buon funzionamento anche nelle applicazioni che prevedono forti vibrazioni.

Con la figura 24, che riproduce un cilindro rotante (Yb) nelle posizioni di apertura e di serraggio, si illustra, come esempio tra molte soluzioni possibili, un sistema meccanico di bloccaggio di sicurezza che impedisce la riapertura del modulo di presa grazie ad un dente (Yb5), ricavato ad una estremità dell' incastro (Yb3) che si impegna contro un gancio elastico (6) che si apre automaticamente con 1* inserimento nel predetto incastro (Yb3) di un apposito attrezzo per la trasmissione del moto e quindi non ostacola o rallenta minimamente il lavoro degli installatori.

Un altro esempio di sistema meccanico di bloccaggio di sicurezza del modulo di presa, con lo stesso principio di funzionamento ma realizzato in funzione delle differenti caratteristiche geometriche dei morsetti a slitta, e ben evidenziato dalla figura 6 nella quale è chiaro come i ganci elastici (Xb4) in materiale isolante di cui sono dotate le slitte, vanno ad impegnarsi con i denti (7) sull' involucro isolante della morsettiera.

La sequenza di figure da 25 a 30, attraverso alcuni esempi, illustra sinteticamente, ma sicuramente molto chiaramente per il tecnico del ramo, come i dispositivi secondo 1' innovazione, prestandosi ad essere realizzati in una ampia gamma di versioni differenti per architettura, dimensioni o materiali, potrebbero essere facilmente ed economicamente inseriti in molti tradizionali apparecchi elettrici.

Naturalmente i dispositivi di connessione per cavi elettrici secondo 1' invenzione descritti e illustrati nei disegni sono semplici esempi non limitativi delle interpretazioni pratiche possibili in conseguenza della ampia disponibilità per il tecnico del ramo di differenti ma equivalenti soluzioni tecniche di dettaglio rientranti nell' ambito del concetto inventivo.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per la connessione dì cavi elettrici caratterizzato dall' essere composta da un corpo rigida con al suo interno una o più nicchie aperte verso 1' esterno per accogliere la testa di uno o più cavi elettrici, intersecate dalle facce di lavoro, che comprendono lame e superfici di serraggio, dei componenti mobile e fisso di un modulo di presa tale per cui la parte mobile può scorrere o ruotare rispetto alla parte fissa in modo che la sua faccia di lavoro traslì parai1elamente alla faccia di lavoro della parte fissa fino a incrociarla e a sovrapporvisi ad una predeterminata distanza in modo da tranciare e rimuovere 1' isolante e da formare tra le coppie di superfici di serraggio delle intercapedini di spessore adeguatamente inferiore rispetto ai diametri dei conduttori a cui il connettore è dedicato per potere imprigionarli per schiacciamento e assicurare il contatto elettrico con una o più delle pareti che sono in materiale conduttivo e connesse a ciò a cui si desidera collegare i cavi elettrici; 2.Dispositivo secondo la precedente rivendicazione caratterizzato dalla presenza di un piano di spinta, una leva o un incastro per un attrezzo, per la trasmissione del moto alle parti mobili del modulo di presa. 3. Dispositivo secondo le precedenti rivendicazioni caratterizzato dalla presenza dello spazio al suo interno necessario a contenere 1' isolante rimosso dai conduttori, oppure delle aperture verso 1' esterno che ne permettano 1' espulsione. 4. Dispositivo secondo le precedenti rivendicazioni caratterizzato dall' essere formato prevalentemente da componenti in materiali plastici e/o metallici stancabili» 5. Dispositivo secondo le precedenti rivendicazioni caratterizzato dalla presenza di un sistema di bloccaggio di sicurezza delle superfici di serraggio mobili nella posizione di presa. 6. Dispositivo secondo alcune delle precedenti rivendicazioni caratterizzato da una architettura che prevede che una o più lame e una o più superfici di serraggio mobili siano posizionate su una o più delle facce di scorrimento di una slitta che può traslare con una traiettoria rettilinea o curva. 7. Dispositivo secondo alcune delle precedenti rivendicazioni caratterizzato da una architettura che prevede che una o più lame e una o più superfici di serraggio mobili siano posizionate sulla faccia circolare e/o su una o entrambe le facce piane di testa di un cilindro che può ruotare attorno al suo asse, 8. Dispositivo secondo alcune delle precedenti rivendicazioni caratterizzato da una architettura che prevede che un unico corpo contenga due o più moduli di presa collegati elettricamente per formare morsetti multipli. 9. Dispositivo secondo alcuna delle precedenti rivendicazioni caratterizzato da una architettura che prevede che un unico corpo in materiale isolante contenga più moduli di presa autonomi e/o più morsetti multipli. 10, Dispositivo secondo alcune delle precedenti rivendicazioni caratterizzato dall' essere parte integrata in componenti complessi che assolvano anche ad altre funzioni negli apparecchi elettrici.