ES2859650T3 - Dispositivo conector, en particular para contenedores frigoríficos - Google Patents
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Abstract
Dispositivo conector multipolar (100), que contiene: - un primer elemento de contacto (K1), un segundo elemento de contacto (PE), y uno o varios otros elementos de contacto (K2, K3); - un equipo de inversión (110), en el que están dispuestos el primer elemento de contacto (K1) y el segundo elemento de contacto (PE), de modo que sus posiciones en caso necesario pueden intercambiarse con respecto a la carcasa de dispositivo conector, en donde el equipo de inversión (110) está configurado como un rotor aislante, que está alojado de manera giratoria en resto de la parte de inserción de dispositivo conector, en la que el uno o varios otros elementos de contacto (K2, K3) están fijados; en donde el primer elemento de contacto (K1) y el segundo elemento de contacto (PE) son distintos en cuanto a su compatibilidad de conexión y están configurados de modo que no pueden unirse con el mismo elemento de contacto complementario.
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo conector, en particular para contenedores frigoríficos
La invención se refiere a un dispositivo conector multipolar, en particular en forma de un enchufe, con varios elementos de contacto, de los cuales dos están dispuestos en un equipo de inversión.
Por motivos de compatibilidad y de seguridad de funcionamiento la construcción de dispositivos de conector industriales eléctricos multipolares se fija en normas como, por ejemplo, la norma DIN EN 60309-1 y DIN EN 60309 2. Mediante la cooperación de un saliente unívoco con una ranura unívoca se garantiza a este respecto que un enchufe y una caja de enchufe/acoplamiento solo puedan ensamblarse en una posición de giro relativa predeterminada con respecto al eje de conector. Además, en la norma se fija la posición de los elementos de contacto (clavijas de contacto o casquillos de contacto) con respecto a la ranura/saliente unívoco para distintos rangos de parámetros de funcionamiento eléctricos.
El documento CN105140684 divulga un dispositivo conector para contenedores frigoríficos, en el que todas las cuatro clavijas de contacto pueden girarse con respecto a la carcasa. El documento DE 10 2004 033 636 A1 divulga un dispositivo conector con dos o más elementos de contacto, que pueden instalarse en dos posiciones distintas en la carcasa de dispositivo conector. El documento US 2012/021615 A1 divulga una pieza constructiva eléctrica con una prolongación de enchufe, que puede girarse en distintas posiciones con respecto a la pieza constructiva.
Por el documento EP 841 726 A2 se conoce un dispositivo conector multipolar, en el que dos clavijas de contacto unidas con un conductor externo están dispuestas en un rotor giratorio. Por ello se permite a un usuario, cambiar las posiciones de las dos clavijas de contacto en una imagen de conector estable de todas las clavijas de contacto del dispositivo conector. Con este equipo conocido como "inversor de fase" puede modificarse por consiguiente la sucesión relativa de las fases eléctricas en las clavijas de contacto del dispositivo conector, para modificar por ejemplo el sentido de giro de un motor de corriente trifásica conectado.
Ante este trasfondo era objetivo de la presente invención, facilitar medios para un uso seguro, cómodo y flexible de dispositivos de conector con disposiciones estandarizadas de los elementos de contacto.
Este objetivo se resuelve mediante un dispositivo conector según la reivindicación 1. Configuraciones preferentes están contenidas en las reivindicaciones dependientes.
La invención se refiere por consiguiente a dispositivos de conector multipolares, en donde un dispositivo conector se presenta normalmente como "enchufe" con clavijas de contacto o como "caja" o "acoplamiento" con casquillos de contacto. El dispositivo contiene los siguientes componentes:
a) al menos dos elementos de contacto, es decir, piezas constructivas de conducción eléctrica, que en el estado encajado entran en contacto con elementos de contacto complementarios de un dispositivo conector complementario y por consiguiente permiten la transmisión de corriente.
b) un equipo de inversión, en el que están dispuestos un primer elemento de contacto y un segundo elemento de contacto de los al menos dos elementos de contacto anteriormente mencionados, de modo que el usuario puede intercambiar sus posiciones en caso necesario.
De acuerdo con la invención un dispositivo conector multipolar de este tipo está caracterizado por que el primer elemento de contacto y el segundo elemento de contacto son distintos en cuanto a su compatibilidad de conexión. Es decir, que el primer y el segundo elemento de contacto no pueden unirse ambos con el mismo elemento de contacto complementario. El primer y el segundo elemento de contacto pueden tener por ejemplo distintos diámetros (interno o externo). En particular pueden ser clavijas de contacto de diferente diámetro (y/o diferente forma de sección transversal).
Opcionalmente el dispositivo conector multipolar está caracterizado además por que el primer elemento de contacto está conectado a un conductor externo y el segundo elemento de contacto a un conductor protector o a un conductor neutro. Por definición, a este respecto un "conductor externo" (también llamado "fase") en el estado de funcionamiento debe guiar una de las fases de una corriente trifásica eléctrica. Un "conductor neutro" está unido con el nodo común de los conductores externos, y el "conductor protector" (o conductor de tierra) está unido a tierra o masa.
Por lo tanto el primer elemento de contacto conectado a un conductor externo y el segundo elemento de contacto conectado a un conductor protector en cuanto a su compatibilidad de conexión pueden ser distintos.
En dispositivos conectores conocidos con un equipo de inversión se intercambian dos clavijas de contacto de forma idéntica, que están conectadas a distintos conductores externos (fases). A diferencia de esto, en los dispositivos conectores de acuerdo con la invención se permite un intercambio de posición de dos elementos de contacto, que están asociados a funciones fundamentalmente diferentes en cuanto a la electricidad. Con ello el dispositivo conector,
según la posición del equipo de inversión puede emplearse junto con dispositivos conectores complementarios, que en el marco de un estándar o norma están asociados a diferentes categorías (parámetros de funcionamiento).
El diseño técnico concreto del equipo de inversión puede realizarse de formas diferentes. En particular el primer y el segundo elemento de contacto están dispuestos un rotor (aislante) común, que está alojado de manera giratoria en el resto de la parte de inserción de dispositivo conector, en la que están fijados el resto de los elementos de contacto. Ventajosamente a este respecto las posiciones del rotor, en las que los elementos de contacto acaban de intercambiar sus posiciones (según la norma), están estabilizadas y/o bloqueadas. Esto puede realizarse por ejemplo mediante un equipo de retención. El giro del equipo de inversión y, dado el caso, la separación de un equipo de bloqueo es posible para el usuario normalmente sin grandes dificultades, por ejemplo con un destornillador convencional. El equipo de inversión preferentemente solo es accesible, cuando el dispositivo conector no está encajado con otro dispositivo conector, para descartar un accionamiento en el estado de conducción de corriente. Una realización concreta a modo de ejemplo del equipo de inversión puede deducirse del documento EP 841 726 A2, cuyo contenido se recoge por completo en la presente solicitud.
Tal como ya se ha expuesto los elementos de contacto pueden estar configurados como casquillos de contacto o como clavijas de contacto (en donde en teoría un dispositivo conector puede contener una mezcla de clavijas de contacto y casquillos de contacto). Preferentemente todos los elementos de contacto están configurados como clavijas de contacto, de modo que el dispositivo conector sea por definición un enchufe.
Además el dispositivo conector presenta preferentemente una característica de unicidad, que permite la unión del dispositivo conector con un dispositivo conector complementario solo en una posición de giro relativa predeterminada (con respecto al eje de conector, en cuya dirección se unen los dispositivos de conector). La característica de unicidad puede estar configurada en particular como saliente unívoco y/o ranura unívoca. La univocidad de la unión se refiere a este respecto a los dispositivos conectores en conjunto, es decir, en particular con respecto a su carcasa. La intercambiabilidad de las posiciones de dos elementos de contacto con respecto a una carcasa de dispositivo conector, que es precisamente objeto de la presente invención, es independiente de esto.
El dispositivo conector en cuanto a las posiciones y/o formas geométricas de sus elementos de contacto en particular puede estar configurado según la norma DIN EN 60309 - 2. Opcionalmente, además también otras características del dispositivo conector pueden cumplir esta norma.
La posición de elementos de contacto se especifica en el marco de la norma DIN EN 60309 - 2 a través de las posiciones de manecilla del reloj ficticias (con respecto a la vista superior de una caja de enchufe y en la posición predeterminada de una característica de unicidad, por ejemplo una ranura/saliente unívoco). A este respecto el primer elemento de contacto y el segundo elemento de contacto pueden estar dispuestos en particular en las posiciones de las 3 h (horas) o 6 h o a la inversa (en la posición de la característica de unicidad a las 6 h).
Adicionalmente o como alternativa el dispositivo conector puede estar configurado de modo que las configuraciones originadas mediante el intercambio del primer y segundo elemento de contacto permitan un funcionamiento sin peligro del dispositivo conector (o del consumidor conectado a través de este) en conexión con dispositivos conectores según la norma DIN EN 60309. En particular, independientemente de la posición del equipo de inversión no debería ser posible ninguna unión con un dispositivo conector según la norma DIN EN 60309, que lleve a una sobretensión, para la que ni el dispositivo conector y/o ni el consumidor están diseñados.
El dispositivo conector puede tener en particular cuatro polos, estando dispuestos los polos o elementos de contacto en las esquinas de un cuadrado. Preferentemente, a este respecto los tres elementos de contacto están ocupados con los conductores externos (fases) de una corriente alterna-trifásica y un cuarto elemento de contacto a tierra (conductor de protección).
Se prefiere especialmente que el dispositivo conector sea una enchufe de cuatro polos con una disposición y forma de las clavijas de contacto de acuerdo con la norma DIN EN 60309 - 2, estando dispuestas las clavijas de contacto de la posición de las 3 h y 6 h (¡con respecto a una caja de enchufe correspondiente!) en el equipo de inversión, de modo que su posición puede intercambiarse, y estando conectadas estas clavijas de contacto intercambiables a un conductor externo o a al conductor protector. Según la norma DIN EN 60309 - 2 el dispositivo conector, en función de la posición del equipo de inversión puede adoptar las siguientes configuraciones:
- conductor protector en la posición de las 3 h: funcionamiento a 380 V, 50 Hz o 440 Volt, 60 Hz.
- conductor protector en la posición de las 6 h: funcionamiento a 380-415 V, 50 o 60 Hz.
Los parámetros de funcionamiento de las dos configuraciones son en cuanto a la electricidad suficientemente similares, de modo que un consumidor diseñado de manera correspondiente, conectado al enchufe puede hacerse funcionar sin problemas en ambas configuraciones.
Con el dispositivo conector de acuerdo con la invención en particular un aparato (consumidor) puede estar fijamente
conectado, en particular una unidad de refrigeración. Una conexión "fija" significa a este respecto que un usuario no puede modificar o separar esta conexión de manera sencilla y/o sin herramienta. En particular la separación del dispositivo conector del aparato puede requerir la intervención de un experto en la materia y/o el aflojamiento de tornillos o uniones de apriete y/o ser posible no sin destrucción. De esta manera se garantiza que el dispositivo conector variable de acuerdo con la invención se emplee solo junto con un aparato diseñado para ello.
El aparato puede ser en particular una unidad de refrigeración. Preferentemente una unidad de refrigeración de este tipo está provista de un enchufe de cuatro polos del tipo mencionado anteriormente, en el que el conductor protectorclavija de contacto opcionalmente puede llevarse a la posición de las 3 h o a la posición de las 6 h. Un funcionamiento sin peligro de la unidad de refrigeración es posible entonces en las dos posiciones del equipo de inversión.
De acuerdo con un primer aspecto la invención como elemento autónomo se refiere a una unidad de refrigeración, en particular conectada con un contenedor frigorífico móvil, que está caracterizada por que está equipada con un enchufe de acuerdo con una de las formas de realización anteriormente descritas.
A continuación la invención se explica con más detalle con ayuda de las figuras mediante un ejemplo de realización. A este respecto muestra:
la figura 1 un fragmento de una tabla de asociaciones entre posiciones de conductor protector y parámetros de funcionamiento eléctricos de acuerdo con la norma DIN EN 60309 - 2;
la figura 2 una vista superior en perspectiva de un enchufe de acuerdo con la invención con el conductor protector/elemento de contacto en la posición de las 3 h;
la figura 3 el enchufe con el conductor protector-elemento de contacto en la posición de las 6 h.
la figura 1 reproduce una visión general en forma de tabla de una parte del contenido de regulación de la norma DIN EN 60309 - 2. La tabla contiene las asociaciones fijadas en la norma entre las posiciones "horarias" del conductor protector-casquillo de contacto y los parámetros de funcionamiento asociados de cajas de enchufe, en donde la ranura unívoca por definición siempre se encuentra en la posición de las 6 h. Las posiciones horarias de los enchufes complementarios, que en este caso son de interés prioritario, se encuentran para este propósito invertidas lateralmente. En la tabla no están representadas las definiciones de colores distintivos, que sirven para diferenciar de manera sencilla intervalos de tensión (por ejemplo, rojo para 380 V-480 V, negro para 500 V-1000 V etc.).
El establecimiento para dispositivos de conector de cuatro polos (tres conductores de fase "p" y un conductor protector) se encuentran en las últimas diez líneas de la tabla. Dos de ellas son de interés especial para el presente ejemplo de una aplicación en contenedores frigoríficos y por lo tanto están ilustrados gráficamente al lado de la tabla:
- variante "A": conductor protector a las 6 h: Funcionamiento a 380-415 Volt, 50 o 60 Hz;
- variante "B": conductor protector a las 3 h: funcionamiento a 380 V, 50 Hz o 440 Volt, 60 Hz.
Los contenedores frigoríficos convencionales tiene una conexión de enchufe estandarizada, de 4 polos 32A, que está ajustada de manera invariable a las 3 h (variante "B" en la figura 1). Para esta posición horaria se permiten cajas de enchufe de 16 a 32A, que o están conectadas a 380 V con 50 Hz o a 440 V con 60 Hz.
Dado que los contenedores frigoríficos están cada vez más extendidos a nivel mundial, con frecuencia sucede que el cliente final solo ha instalado una caja de enchufe estándar de 32A / 4polos / de posición 6 h (variante "A" en la figura 1). Esta caja de enchufe (con el mismo color distintivo: rojo) está conectada a 380-415 V. Los contenedores frigoríficos podrían conectarse sin problemas allí, cuando la posición horaria del enchufe se ajustara a este. Dado que los contenedores frigoríficos contienen productos perecederos, debe encontrarse una solución, que en la práctica consiste a veces en cortar simplemente el saliente unívoco del enchufe. Con ello queda invalidada la codificación horaria mecánica y el enchufe puede introducirse en la caja de enchufe estándar presente. Sin embargo mediante la ausencia del saliente unívoco su permiso de funcionamiento queda anulado, y el enchufe de contenedor debe sustituirse. Además existe un grave peligro, porque el enchufe defectuoso solo puede insertarse en todas las cajas de enchufe de número de polos y tamaño adaptados, que por ejemplo en la posición horaria de las "5 h" presentan tensiones de 600 a 690 V, para las que por regla general no están diseñados los espacios de aire y líneas de fuga de un enchufe a las 3 h.
Una solución sencilla de la problemática expuesta se alcanza con un dispositivo conector, en el que la posición del elemento de contacto-conductor protector puede intercambiarse con la de un elemento de contacto-conductor externo.
En este contexto cabe acordarse en primer lugar de los denominados inversores de fase-enchufes según la norma DIN EN 60309 - 2, que mediante una torsión mecánica intercambian entre sí la posición de dos clavijas de fase contiguas, por lo que el sentido de giro del campo giratorio varía. Dado que el rotor o el equipo de inversión, que realiza el cambio de enchufe, puede accionarse desde fuera, no es necesario un nuevo cableado del enchufe. El equipo de
inversión dispone además de posiciones finales mecánicas; pero incluso sin estas un enchufe no podría insertase en una caja de enchufe, cuando las clavijas no están colocadas encajadas en los casquillos de contacto.
Un enchufe de acuerdo con la invención para la solución de la problemática de contenedores frigoríficos expuesta anteriormente se construye ahora de modo que mediante un "cambio horario" es decir, el intercambio de posición del conductor protector-clavija de contacto ("clavija PE") por un conductor externo-clavija de contacto ("clavija PH") - se forman un enchufe modificado, cuya cara de conexión puede insertarse finalmente en una caja de enchufe, cuya tensión y frecuencia no se diferencien esencialmente de la caja de enchufe con la posición horaria original. Una "similitud eléctrica" de este tipo la hay entre la posición horaria de las 3 h y 6 h de las variantes "A" y "B" de la figura 1, que además presentan el mismo color distintivo.
En la figura 2 se representa en una vista en perspectiva un enchufe 100 de acuerdo con el concepto que se ha explicado anteriormente. El enchufe 100 comprende una carcasa 101 con un collar 102, que rodea cuatro clavijas de contacto K1, K2, K3 y PE. Una primera de estas clavijas de contacto, K1, está dispuesta junto con una segunda clavija de contacto, PE, en un equipo de inversión 110 ("rotor'1). La primera clavija de contacto K1 y las clavijas K2, K3 están conectadas internamente en cada caso a un conductor externo (no representado), la clavija de contacto PE algo más gruesa en el diámetro está conectada a un conductor protector (no representado).
En la figura 2 el conductor protector-clavija de contacto PE está en la posición de las 3 h. Por el contrario la figura 3 muestra el enchufe 100 tras un giro del equipo de inversión 110, de modo que el conductor protector-clavija de contacto PE ha intercambiado su posición con la primera clavija de contacto K1 y se encuentra ahora en la posición de las 6 h. Cabe observar en este contexto que las posiciones horarias están definidas "en la hora correcta" para las aberturas de enchufe de las cajas de enchufe; cuando se mira a las clavijas de un enchufe las posiciones horarias por lo tanto están invertidas lateralmente.
Ventajosamente el sentido de giro del campo eléctrico no se modifica mediante el cambio de posición de las clavijas de contacto K1 y PE, de modo que el sentido de la marcha de los motores conectados se mantiene.
Para guiar la corriente y tensión, debe insertarse un enchufe en una caja de enchufe. Por otro lado, un cambio de clavija de contacto en el enchufe solo debe realizarse en el estado sin tensión. Un intercambio de este tipo es posible por tanto de acuerdo con la construcción solo en el estado no insertado, porque para ello con ayuda de un destornillador el rotor "interno" 110 debe accionarse (girarse 180°). Para ello la hoja de destornillador se coloca en la hendidura 111 del saliente móvil del rotor 110. Mediante la presión sobre el saliente este se dobla elásticamente hacia dentro, por lo que desbloquea mecánicamente el rotor, que a continuación puede girarse 180°a la posición predeterminada. Al retirarse la presión del destornillador el saliente retorna elásticamente y bloquea la posición del rotor de nuevo mecánicamente a la otra posición final. La posición correcta del rotor no tiene que buscarse, sino que se encuentran mediante topes finales mecánicos de manera automática e intuitiva. Detalles sobre el mecanismo descrito del accionamiento mediante un rotor giratorio y bloqueable pueden extraerse del documento EP 841 726 A2.
El diseño descrito del enchufe 100 permite a una persona sin conocimientos técnicos una conexión segura de un enchufe de contenedor típico (con la posición horaria "especial" de las 3 h) en una caja de enchufe estándar muy extendida (en la posición horaria de las 6 h), sin que a este respecto debido a un daño irreversible del enchufe puedan producirse combinaciones de conexión discrecionales - que pongan en peligro la integridad física y la vida.
Independientemente del ejemplo representado en detalle anteriormente el intercambio de diferentes elementos de contacto también puede utilizarse en otras aplicaciones. En general la invención se refiere a un dispositivo conector multipolar, en el que mediante un equipo de inversión pueden intercambiarse las posiciones de un primer elemento de contacto y de un elemento de contacto. El primer y el segundo elemento de contacto pueden ser distintos a este respecto en cuanto a su compatibilidad de conexión, por ejemplo al estar realizados como clavijas de contacto de diámetro diferente. Adicionalmente o como alternativa el primer elemento de contacto puede estar conectado a un conductor externo y el segundo elemento de contacto a un conductor protector.
Claims (10)
1. Dispositivo conector multipolar (100), que contiene:
- un primer elemento de contacto (K1), un segundo elemento de contacto (PE), y uno o varios otros elementos de contacto (K2, K3);
- un equipo de inversión (110), en el que están dispuestos el primer elemento de contacto (K1) y el segundo elemento de contacto (PE), de modo que sus posiciones en caso necesario pueden intercambiarse con respecto a la carcasa de dispositivo conector, en donde el equipo de inversión (110) está configurado como un rotor aislante, que está alojado de manera giratoria en resto de la parte de inserción de dispositivo conector, en la que el uno o varios otros elementos de contacto (K2, K3) están fijados;
en donde el primer elemento de contacto (K1) y el segundo elemento de contacto (PE) son distintos en cuanto a su compatibilidad de conexión y están configurados de modo que no pueden unirse con el mismo elemento de contacto complementario.
2. Dispositivo conector (100) multipolar según la reivindicación 1, en donde el primer elemento de contacto (K1) está conectado a un conductor externo y el segundo elemento de contacto (PE) a un conductor protector o un conductor neutro (N).
3. Dispositivo conector (100) multipolar según al menos una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que los elementos de contacto están configurados como clavijas de contacto (PE, K1, K2, K3).
4. Dispositivo conector (100) multipolar según al menos una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que el primer elemento de contacto (K1) y el segundo elemento de contacto (PE) tienen distintos diámetros.
5. Dispositivo conector (100) multipolar según al menos una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que presenta una característica de unicidad (105), que permite la unión del dispositivo conector (100) con un dispositivo conector complementario solo en una posición de giro relativa predeterminada.
6. Dispositivo conector (100) multipolar según al menos una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que en cuanto a las posiciones y/o formas de los elementos de contacto (K1, K2, K3, PE) está configurado según la norma DIN EN 60309 - 2.
7. Dispositivo conector (100) multipolar según la reivindicación 6,
caracterizado por que el primer elemento de contacto (K1) y el segundo elemento de contacto (PE) pueden disponerse en las posiciones de las 3 h y 6 h o a la inversa.
8. Dispositivo conector (100) multipolar según la reivindicación 6 o 7,
caracterizado por que las configuraciones originadas mediante intercambio del primer elemento de contacto (K1) y del segundo elemento de contacto (PE) permiten un funcionamiento normal del dispositivo conector (100) en conexión con dispositivos de conector según la norma DIN EN 60309 - 2.
9. Dispositivo conector (100) multipolar según al menos una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que está conectado de manera fija con un aparato, en particular con una unidad de refrigeración.
10. Unidad de refrigeración, en particular conectada con un contenedor frigorífico móvil,
caracterizada por que presenta un enchufe (100) según una de las reivindicaciones 1 a 9.
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