PT1164672E - Armário para quadro de distribuição eléctrico - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

ARMÁRIO PARA QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO ELÉCTRICO A presente invenção refere-se a um armário para um quadro de distribuição eléctrico, especialmente para um quadro eléctrico para automação.

Sabe-se que os armários para quadros eléctricos usam uma estrutura de apoio que limita o volume em que a energia eléctrica e/ou dispositivos electrónicos de distribuição estão organizados e que constitui um quadro que é apropriado para fornecer suporte estrutural para os vários componentes dos quadros de distribuição que são operacionalmente a ele conectados, como, por exemplo, os próprios dispositivos, guias de apoio, revestimento e/ou de protecção quadros, portas para abrir/fechar os ditod quadros, etc.

Na sua modalidade tipica, os quadros têm uma estrutura que tem a forma de um paralelepípedo e é constituída por elementos perfilados que estão dispostos substancialmente horizontalmente, vulgarmente conhecido como travessas ou trilhos, e por elementos perfilados que estão dispostos verticalmente, conhecidos como pilares; estes elementos perfilados estão, além disso, mutuamente ligados por virtude de meios de conexão adequados, como juntas de canto interligadas.

Em particular, nos quadros de automação os dispositivos eléctricos e/ou electrónicos do quadro de distribuição estão dispostos, durante a montagem, em uma ou mais placas de montagem que são geralmente constituídas por elementos metálicos em forma de paralelepípedo; as placas resultantes são organizadas por meio de dispositivos adequados, por exemplo guinchos, na posição vertical dentro do volume ligado pela armação e são operacionalmente fixados ao referido quadro. 1

Dependendo da configuração construtiva e com referência a uma visão frontal do armário, as placas podem ser inseridas a partir da frente ou de trás do quadro ou lateralmente, especialmente no caso de armários múltiplos dispostos lado a lado.

No estado actual da técnica, as maneiras pelas quais as placas de montagem são primeiro colocadas dentro do armário e, em seguida, fixadas à estrutura têm inconvenientes e desvantagens.

Em particular, tendo em vista o considerável peso do conjunto constituído pela placa e os dispositivos, as operações necessárias para inserir a placa, organizá-la na posição pretendida dentro do armário e depois fixá-la ao quadro são complicadas e exigem um considerável força de e tempo de trabalho. Por exemplo, uma solução que é conhecida na técnica utiliza meios de ligação que compreende um primeiro par de elementos de contorno, que são acoplados às extremidades inferiores da placa; um membro de fixação metálico liso, configurado de forma a combinar geometricamente com as paredes de uma correspondente travessa do quadro, é conectado a cada elemento de contorno; finalmente, enquanto a placa é apoiada por um guincho, os membros lisos são fixados às travessas, por força dos parafusos e as extremidades superiores da dita placa são fixadas por força de outros elementos metálicos lisos a outras duas travessas do quadro. Além disso, uma limitação importante na técnica é o facto de que os meios actualmente utilizados para conectar mutuamente a placa e o quadro terem uma estrutura construtiva que os torna pouco flexível nas aplicações. Embora, por um lado sejam adequados, por exemplo, para a inserção frontal ou traseira da placa no armário, por outro lado tornam a inserção lateral da placa extremamente difícil, senão impossível. Isto implica um problema técnico considerável, tanto no caso de um único armário e, sobretudo, no caso de armários múltiplos dispostas lado a lado, quando as placas, a fim de ser inseridas de frente ou de trás, devem ser mais estreitas do que a distância entre 2 as duas colunas da frente ou de trás do armário em que estão a ser utilizadas. Tendo em conta a altura do armário, a superfície que pode ser usada para o posicionamento dos dispositivos é reduzida de forma significativa para cada placa, consequentemente, aumentando o número de armários necessários para um mesmo conjunto de dispositivos a serem colocados ou reduzir o conjunto de dispositivos que podem ser instalados num mesmo número de armários. Alternativamente, é necessário o uso de meios de conexão configurados de forma diferente, com um consequente aumento nos custos de produção, inventário físico e códigos de inventário a serem geridos.

Soluções específicas também são conhecidas para a inserção lateral das placas, especialmente quando vários armários são dispostos lado a lado; neste caso um utiliza uma série de guias de apoio alinhadas mutuamente, cada uma das quais é fixada a uma armação correspondente. As ditas guias actuam como trilhos em que as placas deslizam até alcançar a posição pretendida; para este fim, as guias possuem dispositivos que facilitam o deslizamento das placas. Neste caso, o trabalho necessário para assegurar o funcionamento óptimo é muito demorado e complicado, uma vez que as tolerâncias aceitáveis são da ordem de centésimos de milímetro.

As Patentes US 5333950 e US 5292189 divulgam armários de quadros de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1 seguinte. O objectivo da presente invenção é evitar os inconvenientes da técnica anterior e, em particular, fornecer um armário para um quadro eléctrico em que seja possível uma inserção da placa de fixação dos dispositivos eléctricos do quadro e a sua posterior fixação ao quadro na posição pretendida ocorram de forma mais simples e mais rapidamente do que a técnica, consequentemente, economizando tempo de trabalho e custos. 3

No âmbito deste objectivo, um objecto específico da presente invenção é prover um armário para um quadro eléctrico no qual seja possível inserir uma placa de fixação de frente ou de trás do quadro, assim como de lado sem ter de modificar, pelo menos radicalmente, os dispositivos de conexão usados, com um consequente benefício em termos de flexibilidade nas aplicações.

Outro objecto da presente invenção é prover um armário para um quadro eléctrico que permita uma utilização óptima da superfície útil da placa de fixação dos dispositivos eléctricos e/electrónicos do quadro de distribuição, especialmente no caso de armários múltiplos dispostos lado a lado.

Outro objecto da presente invenção é prover um armário para um quadro eléctrico que permita optimizar o número de componentes a serem utilizados, com o consequente benefício em termos de custos de produção, inventário físico e códigos de inventário a serem geridos.

Outro objecto da presente invenção é prover um armário para um quadro eléctrico que seja altamente confiável e relativamente fácil de fabricar e com custos competitivos.

Este objectivo, esses objectos e outros que se tornarão aparentes a seguir são atingidos por um armário para um quadro eléctrico de acordo com a reivindicação 1 seguinte.

Desta forma, a placa de fixação dos dispositivos eléctricos e/ou electrónicos do armário está inserida e operacionalmente conectada ao quadro na posição pretendida de um modo significativamente mais simples e mais rápido do que na técnica conhecida, com uma solução que seja 4 flexível, do ponto de vista da aplicação e eficaz do ponto de vista funcional.

Outras características e vantagens da invenção tornar-se-ão aparentes a partir da descrição de modalidades preferidas, mas não exclusivas do armário de acordo com a invenção, ilustrada apenas a título de exemplo não limitativo pelos desenhos que acompanham, onde: A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um corpo de contorno utilizado no armário de acordo com a invenção; A Figura 2 é uma vista em perspectiva do corpo de contorno durante o acoplamento de uma placa para montagem no armário de acordo com a invenção; A Figura 3 é uma vista em perspectiva esquemática do conjunto formado pelo corpo de contorno e da placa de montagem durante a inserção de uma guia de apoio numa modalidade de armário de acordo com a invenção; A Figura 4 é uma vista em perspectiva esquemática do conjunto formado pelo corpo de contorno e da placa de montagem durante a inserção de uma guia de apoio numa outra modalidade de armário de acordo com a invenção. 0 armário para quadro eléctrico de acordo com a invenção compreende uma estrutura de apoio, que é essencialmente formada por colunas e travessas ou trilhos que estão devidamente conectadas umas às outras de modo a proporcionar uma configuração que é substancialmente a forma de um paralelepípedo; a configuração construtiva do quadro como um todo, dos pilares e travessas que o constituem, bem como dos diversos elementos do quadro, como os quadros de revestimento ou as portas etc., e as maneiras pelas quais eles estão ligados à estrutura são amplamente conhecidas na técnica e, portanto, não são mostradas nas Figuras. 5 0 armário de acordo com a invenção utiliza pelo menos uma placa de fixação 1, que é geralmente formada por um elemento metálico que tem substancialmente a forma de um paralelepípedo e é parcialmente mostrado nas Figuras 2 a 4, e um dispositivo adequado para o conectar ao quadro do próprio armário; durante a montagem, os dispositivos eléctricos e/ou electrónicos do quadro de distribuição estão disposto na placa 1 de formas e configurações que são amplamente conhecidas na técnica e, portanto, não são descritas. Os ditos dispositivos podem incluir, por exemplo, interruptores, botões, PLCs (Programmable Logic Controllers), instrumentos para controlar e/ou monitorizar máquinas, etc.

Na base da estrutura existe pelo menos uma guia de apoio 2, que é adequada para apoiar a placa 1 e tem uma parede base plana 4, a partir dos lados da qual duas paredes laterais mutuamente paralelas 5 sobressaem; além disso, como mostrado na Figura 4, um ou mais buracos 6, apropriados para facilitar o acoplamento operativo entre a placa 1 e a guia 2 numa posição de trabalho escolhida, podem ser formados ao longo da parede de base 4. A guia 2, é fixada, nas suas extremidades opostas, para o quadro em virtude de meios convencionais de fixação; em especial, de acordo com os requisitos da aplicação e com referência a uma vista frontal do quadro, a guia 2 pode ser conectada a um par de travessas, esquematicamente designadas pela referência numeral 3 nas Figuras 3 e 4, ao longo da linha que liga a parte dianteira e a parte traseira ou ao longo da linha que liga os dois lados do referido quadro.

Vantajosamente, o armário de acordo com a invenção utiliza um corpo de contorno 7 fornecido com uma superfície de cabeça 8 adequada para acoplar a uma extremidade da placa 1 e com uma superfície de base 9 a partir da qual se produz o acoplamento operativo à guia 2 saliente na direcção oposta com relação à cabeça 8. 6

Em particular, os meios para acoplamento à guia 2 compreendem uma saliência de contorno 10 que se projecta a partir da base 9 e tem uma superfície final fornecida com um perfil convexo em que a convexidade é orientada na direcção oposta em relação à cabeça 8, de modo a interagir operacionalmente com a parede de base 4 da guia 2.

Além disso, os meios de acoplamento compreendem um receptáculo ou recipiente 11 fornecido com um corpo substancialmente cilíndrico que é pelo menos parcialmente associado por interferência num assento formado na base 9 do corpo de contorno 7; um corpo substancialmente esférico 12 projecta-se parcialmente do recipiente 11, e pode mover-se em relação ao dito receptáculo e é apropriado para interagir operacionalmente com a parede 4 da guia 2. Alternativamente, ao invés do corpo esférico 12 é possível usar um corpo cilíndrico, por exemplo, um rolo que se pode mover em relação à parte restante do corpo de contorno 7. Finalmente, na base do corpo de contorno 7, no lado oposto em relação à cabeça 8, é possível fornecer uma cavidade adicional 26 que é adequada para acomodar os meios de conexão com a guia 2, como se verá em detalhe na descrição que se segue.

Por sua vez, a cabeça 8 do corpo de contorno 7 tem um primeiro bloco de 13 e um segundo bloco 14, que se projectam a partir da base 9 em direcção substancialmente vertical e estruturalmente separadas umas das outras por uma ranhura 15. Em particular, o bloco 13 tem: uma primeira parede 19, que delimita a ranhura 15 e tem um canto recesso 16, que tem um perfil lateral substancialmente curvo 17, que é adequado para facilitar o acoplamento geométrico à extremidade de contorno da pica 1 correspondente; uma segunda parede 18, que fica no lado oposto da parede na qual o perfil curvo 17 é formado e que, visto de cima, encontra-se na diagonal em relação à parede 19. Desta forma, na superfície base 9 existe um plano de repouso livre 20 para as paredes da placa 1. Além disso, o bloco 13 tem uma terceira parede 21, que está disposta em oposição e substancialmente paralela à parede 19 e 7 sobressai da superfície da base 9 de modo a formar a base 9 de uma extremidade final 22 para suportar uma parede da placa 1. 0 segundo bloco 14 tem, na parede 23que delimita a ranhura 15, um furo 24, que é adequado para ser alinhado com um orifício 25 formado numa parede da placa 1 e para acomodar os meios de fixação, por exemplo, um parafuso, entre o corpo de contorno 7 e a dita placa 1.

Na prática, durante a montagem dos quadros de distribuição, a placa 1 é uma mesa de montagem com os dispositivos eléctricos e/ou electrónicos necessários; em seguida, dois corpos de contorno 7 correspondentes são acoplados às extremidades inferiores da placa 1, de modo que o bloco 13 se acople geometricamente com as paredes perimétricas da referida placa. Em particular, uma primeira parede da placa entra na ranhura 15, uma segunda parede que fica oposta à primeira apoia-se na borda 22 e, parcialmente, no plano 20 e uma terceira parede lateral, que liga a primeira parede e a segunda parede, repousa sobre a superfície superior do bloco 13 e no lado curvo do canto 16. O corpo de contorno e a placa podem ser mutuamente fixados pela simples inserção de um parafuso nos furos alinhados 24 e 25. A placa 1 é então levantada e colocada dentro do quadro, inicialmente repousando os corpos de contorno 7 nas guias previamente fixadas 2 do quadro. Desta forma, o peso do conjunto constituído pela placa e os dispositivos é descarregado, por força dos corpos de contorno 7, para as guias 2 e de lá para a estrutura mais robusta do armário. A placa 1 é então empurrada ao longo das guias 2 para que a saliência 10 e a bola 12, interagindo com a parede 4, facilite o deslizamento da placa e alcance a posição de trabalho destinada; finalmente, a placa é disposta verticalmente.

Em particular, se a placa é inserida a partir da frente ou de trás do quadro, é possível utilizar duas guias de 8 suporte 2, que são dispostas numa configuração paralela ao longo da linha que liga a travessa dianteira e a parte traseira da travessa do quadro; neste caso, cada um dos corpos de contorno 7 desliza numa guia correspondente para que as paredes laterais da protuberância 10 sejam guiadas pelas paredes laterais 5 da referida guia. Vantajosamente, como mostrado na Figura 4, um pino auto-atarrachante 27 é utilizado na posição de trabalho na qual a placa está a ser montada; tendo o dito pino uma base que é acoplada a um furo da guia 6 e uma cabeça que entra na cavidade 26 do corpo 7. Desta forma, quando a localização pretendida é atingida, a saliência 10 praticamente funciona como uma dobradiça sobre a qual a placa é girada até que o pino penetre na cavidade. Finalmente, as extremidades superiores da placa podem ser fixadas ao quadro, de maneiras que são amplamente conhecidas na técnica.

No caso de inserção lateral, em vez disso, é usada uma única guia 2, que une duas travessas dispostas sobre os lados do quadro; como mostrado esquematicamente na Figura 3, a placa é desliza ao longo da guia com a saliência 10 e acima de tudo para que a bola 12 gire com respeito ao recipiente 11, facilitando a acção de deslizamento e o alcance da posição pretendida. Esta solução é especialmente vantajosa no caso de armários múltiplos dispostos lado a lado. Neste caso, as guias 2, cada uma associada a um quadro correspondente, são de facto mutuamente alinhadas de modo a formar um único trilho de deslizamento: as placas são, portanto, inseridas de modo a fazê-las deslizar ao longo das guias e movê-la até à sua posição final. Desta forma, as placas podem ser dispostas lado a lado e formar uma parede continua, em que é possível usar, e utilizar substancialmente completamente, placas que são maiores do que no caso de inserção frontal, uma vez que a distância entre os pilares não é mais uma restrição.

Finalmente, as extremidades superiores das placas são fixadas aos quadros correspondentes e, opcionalmente, umas às outras usando meios convencionais e simples de fixação. 9

Na prática, verificou-se que o armário para quadro eléctrico de acordo com a invenção alcança plenamente o objectivo pretendido e objectos, com vantagens significativas no que diz respeito à técnica conhecida.

As etapas para a inserção e posicionamento da placa, em virtude do uso do corpo de contorno 7 e da guia de apoio 2, estão de facto bastante simplificadas em relação à técnica conhecida, uma vez que a placa não é mantida pelo guincho mas assenta sobre a guia e pode ser mais facilmente manipulada por um operador; em especial, as etapas para o posicionamento dentro do quadro são extremamente simples e rápidas pela presença, no corpo 7, dos meios de fixação que permitem o deslizamento da placa sobre as guias, tanto para a inserção frontal e como para a inserção lateral. Neste último caso, a presença dos meios de fixação no corpo de contorno 7, e particularmente do corpo esférico 12, é particularmente vantajosa não só para facilitar as operações de inserção, mas acima de tudo, no caso de armários múltiplos dispostos lado a lado, uma vez que permite evitar o trabalho de fabrico das guias que são necessárias na técnica conhecida.

Outra vantagem significativa é o facto que os meios a serem utilizados são basicamente os mesmas tanto para a inserção frontal como para a lateral, com uma solução que é flexível nas suas aplicações e permite optimizar os custos de produção, códigos de inventário e inventário físico a ser gerido.

Outra vantagem é fornecida pela forma do corpo de contorno 7, que, por força da sua estrutura construtiva combina a fabricação simples com a eficácia funcional. 0 dito corpo de facto permite acoplar a placa na base do quadro, sem ter que realizar operações adicionais de aparafusamento, uma vez que é suficiente inserir a cabeça do pino 27 na cavidade 26. Isto é particularmente vantajoso não só 10 durante a montagem, mas também e sobretudo se se desejar desmontar a placa. 0 armário assim concebido é susceptivel de inúmeras modificações e variações, todas os que estão dentro do alcance do conceito inventivo, todos os detalhes poderão ainda ser substituídos por outros elementos tecnicamente equivalentes. Na prática, os materiais e as dimensões podem quaisquer de acordo com as necessidades e o estado da técnica. 11

Claims (10)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Armário para um quadro eléctrico, incluindo: - uma estrutura de suporte que é substancialmente daa forma de um paralelepípedo; pelo menos uma placa (1) para a montagem de dispositivos eléctricos e/ou electrónicos do quadro de distribuição, sendo a dita placa (1) disposta substancialmente na vertical dentro do volume ligado pelo quadro; - um dispositivo que compreende pelo menos uma guia (2) para apoiar a placa de montagem (1) e um corpo de contorno (7) fornecido com uma cabeça (8) que é apropriada para acoplar a uma extremidade da placa (1) e com uma base (9) da qual os meios para o acoplamento operativo para a saliência da guia (2) na direcção oposta em relação à dita cabeça (8), sendo os ditos meios de acoplamento adequados para facilitar o deslizamento da placa (1) ao longo da guia (2) e a sua disposição numa posição de trabalho escolhida; caracterizado pelo facto de que pelo menos uma guia (2) é fixada à estrutura de apoio e em que os ditos meios de acoplamento compreendem um elemento que é operacionalmente associado com o corpo de contorno (7) e se pode mover com relação a ele.
2. 2. Armário para quadro eléctrico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que os dito meios de acoplamento operativa para a guia (2) incluem uma saliência de contorno (10) que se projecta a partir da base (9) e tem uma superfície final tendo um perfil convexo, que é adequada para interagir com a guia (2), sendo a sua convexidade dirigida na direcção oposta em relação à cabeça (8).
3. 3. Armário para quadro eléctrico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que o dito elemento móvel compreende um corpo substancialmente esférico (12) que se projecta parcialmente a partir de um recipiente (11) que é operacionalmente associado com a base (9) do corpo de contorno (7) , sendo o dito corpo esférico (12) 1 móvel com relação ao recipiente (11) e sendo adequado para interagir operacionalmente com a guia (2).
4. 4. Armário para quadro eléctrico de acordo com a reivindicação 3, caracterizado em que o dito recipiente (11) tem um corpo substancialmente cilíndrico o qual é inserido pelo menos parcialmente, com interferência num assento formado na base (9) do corpo de contorno (7).
5. 5. Armário para quadro eléctrico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que o dito elemento móvel compreende um rolo substancialmente cilíndrico que é operacionalmente associado com a base (9) e pode mover-se com relação a ela.
6. 6. Armário para quadro eléctrico de acordo com um ou mais das reivindicações, caracterizado por a cabeça (8) do corpo de contorno ter um primeiro bloco (13) e um segundo bloco (14) que se projectam a partir da base (9) numa direcção substancialmente vertical e são mutuamente separados por uma ranhura (15), sendo o dito primeiro bloco (13) apropriado para acoplar geometricamente a uma extremidade inferior da placa (1) de modo a que uma primeira parede entre na dita ranhura (15) e uma segundo parede, que fica em frente à primeira, fica na base (22), no lado oposto em relação ao segundo bloco (14).
7. 7. Armário para quadro eléctrico de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o dito primeiro bloco (13) compreender: - uma primeira parede (19) que delimita a ranhura (15) e tem uma área rebaixada (16) que, vista lateralmente, tem um perfil substancialmente curvo (17) que é adequado para facilitar o acoplamento geométrico a uma terceira parede da placa (1); - uma segunda parede (21) que fica em frente à primeira parede (19) e aumenta substancialmente na vertical a partir da base (9) de modo a formar nela uma borda (22) para o descanso da dita parede da placa (1); e - uma terceira parede (18) que se junta à dita primeira (19) e segunda (21) paredes e fica na diagonal em relação à elas, de modo a formar na base (9) uma borda de apoio adicional (20) para a placa (1). 2
8. 8. Armário para quadro eléctrico de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o dito segundo bloco (14) ter, numa parede (23) que delimita a ranhura (15), um furo (24) que é adequado para acomodar os meios para a fixação à primeira parede da placa (1).
9. 9. Armário para quadro eléctrico de acordo com uma ou mais das reivindicações anteriores, caracterizado por a dita guia de apoio (2) ter uma parede de base (4), que interage com os meios de acoplamento, e um par de paredes laterais (5) que se erguem da parede de base (4), que são substancialmente paralelos uns aos outros e guiam o dito corpo de contorno (7).
10. 10. Armário para quadro eléctrico de acordo com uma ou mais das reivindicações anteriores, caracterizado por na base (9) do corpo de contorno (7) e no lado oposto em relação à cabeça (8) haver uma cavidade (26), que é adequada para acomodar os meios para conexão com a guia (2), compreendendo os ditos meios de conexão um pino de auto-atarrachemento (27) fornecido com uma base que é fixada na parede de base (4) da guia e com uma cabeça que é inserida na dita cavidade (26). 3