BR112012000693B1

BR112012000693B1 - Comutador de derivação em carga com um acumulador de energia

Info

Publication number: BR112012000693B1
Application number: BR112012000693-2A
Authority: BR
Inventors: Silke Wrede; Gregor Wilhelm; Klaus Hoepfl
Original assignee: Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh
Priority date: 2009-07-24
Filing date: 2010-04-21
Publication date: 2019-10-01
Also published as: CN102473539B; JP5654012B2; DE102009034627B3; CN102473539A; KR20120032535A; RU2012106615A; CA2769125A1; US8748758B2; KR101702974B1; EP2457244A1; EP2457244B1; HK1167738A1; UA106498C2; JP2013500419A; US20120103766A1; WO2011009503A1

Abstract

comutador de derivação em carga com um acumulador de energia a invenção refere-se a um comutador de derivação em carga contendo um dispositivo de acumulação de energia, por meio do qual uma haste de saída é rotacionável em arranques. de acordo com a invenção, adicionalmente à mola de acumulação de energia atual ou às molas de acumulação de energia atuais, é provida pelo menos uma mola adicional, que abscrv'e/libera energia após a ativâção do mecanismo de acumulação de energia, pelo que uma curva torque pode ser otimizada.

Description

COMUTADOR DE DERIVAÇÃO EM CARGA COM UM ACUMULADOR DE ENERGIA

A invenção refere-se a um comutador de derivação em carga com um acumulador de energia para conversão do movimento rotacional contínuo de uma 5 haste de acionamento em um movimento rotacional abrupto, rápido de um uma haste acionada.

Já são conhecidos inúmeros acumuladores de energia que tornam possível o movimento rotacional abrupto da haste acionada em que uma ou mais molas de acumulação de energia tensionadas são liberadas abruptamente. Tais molas de 10 acumulação de energia podem ser não apenas molas de tensão, mas também molas de compressão. O princípio é, nesse caso, sempre o mesmo: uma haste de acionamento rotativa tensiona a mola ou as molas até um ponto máximo e, daí em diante, estas relaxam abruptamente e, desse modo, movem a haste acionada com isso. Um tal acumulador de energia é conhecido a partir da DE 10 2006 008 15 338. Obviamente, no caso de acumuladores de energia desse tipo - como uma consequência também da característica da mola - o torque é o maior no começo do disparamento das molas tensionadas até então; ele diminui até o término da montagem da extremidade. No entanto, em certos casos, esse curso de torque predeterminado, que é dependente da característica da mola, bem como a 20 respectiva cinemática, e a velocidade, que resulta daí, da haste acionada não é desejado. Isso particularmente diz respeito a casos em que um número maior de elementos de comutação ou outros componentes do comutador de derivação em carga são atuados em sucessão ern uma sequência um tanto específica.

Em tais casos de utilização, um acumulador de energia é, portanto, 25 desejável, em que é alcançada uma adaptação seletiva do curso do movimento acionado abrupto para os respectivos requerimentos atuais.

Já é conhecido a partir da DE-AS 25 02 810 o provimento para esse propósito de um acumulador de energia auxiliar no caso de um acumulador de energia do tipo citado na introdução. Aparte das molas de acumulação de energia 30 atuais, uma mola adicional é então provida, o que, no disparamento do acumulador de energia, é tensionada por meio de um encaixe articulado. Nesse caso, uma desaceleração do acumulador de energia disparado na primeira parte do curso de movimento é alcançada por essa mola adicional sendo tensionada, enquanto, em direção à extremidade do curso de movimento, se a mola de 35 acumulação de energia atual já estiver amplamente relaxada, a mola adicional é similarmente relaxada, por meio do que as forças de mola somam-se. Essa

2/5 solução conhecida foi concebida na época para diminuir o disparamento do acumulador de energia especificamente para o propósito de ser capaz de comutar uma corrente alternada de 16 2/3 Hz em vez da corrente alternada usual em uma frequência de 50 Hz sem o processo de comutação como um todo decorrendo 5 muito rapidamente. Esse acumulador de energia conhecido é, além disso, de construção mecanicamente complicada, particularmente devido ao guia de rolo e à disposição da alavanca articulada adicional para atuação das molas de acumulação de energia auxiliares. Além disso, é exclusivamente provido para um acumulador de energia no qual um movimento rotacional da haste de 10 acionamento é convertido inicialmente em um movimento longitudinal em que as molas de acumulação de energia são tensionadas e o movimento longitudinal rápido após seu disparamento é convertido de volta em um movimento rotacional da haste acionada. A solução conhecida não é adequada para conversão direta continuamente em um movimento rotacional rápido.

O objetivo da invenção é indicar um comutador de derivação em carga com um acumulador de energia, em que o acumulador de energia compreende, aparte da mola de acumulação de energia atual ou molas atuais, meio adicional que leva à adaptação seletiva do movimento rotacional da haste acionada.

O objetivo é alcançado pela invenção.

Uma vantagem particular da invenção é sua construção simples. Através de um disco de excêntrico adicional disposto em conexão com a haste acionada, uma parte de conexão é deflagrada, por meio de que - dependendo da posição instantânea respectiva do disco de excêntrico - uma mola adicional é tensionada ou relaxada. A energia retirada ou entregue pela mola adicional ou molas adicionais desacelera ou acelera o movimento rotacional da haste acionada seletivamente e apropriadamente à necessidade, enquanto a mola de acumulação de energia atual relaxa.

A invenção será explicada em mais detalhe por meio de exemplo a seguir, com referência à uma figura.

Figura 1 mostra um primeiro comutador de derivação em carga, de acordo com a invenção, com acumulador de energia, em uma ilustração esquemática em perspectiva,

Figura 2 mostra uma segunda modalidade de um comutador de derivação em carga, de acordo com a invenção, e

Figura 3 mostra ilustrações esquemáticas de diferentes tipos de mola, dentro do escopo da invenção.

3/5

Os componentes designados pelas referências 1 a 12 já são conhecidas a partir da DE 10 2006 008 338 B3 citada na introdução, mas, para um entendimento da função geral, são explicados mais uma vez aqui.

Uma placa de apoio 1 é mostrada na Figura 1, em que todo o acumulador de energia e a disposição de transmissão do comutador de derivação em carga estão dispostos. Também é mostrada uma haste de acionamento 2 que está conectada a uma engrenagem 3 e continuamente a aciona. A engrenagem 3, por sua vez, aciona um elemento de acionamento 4 por meio de dentes 5. O elemento de acionamento 4 tem pilares simétricos que correspondem com uma manivela de acionamento 6 e pode montar isso em rotação. Uma cabeça da barra de puxar 7, em que uma barra de puxar está disposta, está rotavelmente montada no alto em uma manivela de acionamento 6. A manivela de acionamento 6 está fixada em uma haste acionada 8 que corre perpendicularmente para baixo através da placa de apoio 1. Os componentes ali conectados para atuação dos contatos não são mostrados aqui. Um tubo de mola 9 é provido em torno da barra de puxar. O tubo de mola 9 é articulado em uma extremidade com um bloco de manca! 10; ele é horizontalmente deslocável por meio de um pino de manca! perpendicular 11. Uma ou mais molas de compressão está ou estão providas concentricamente em torno do tubo de mola 9 ou também naquele lugar. Uma única mola de compressão 12 está ilustrada aqui.

O funcionamento do acumulador de energia conhecido até o momento é conforme segue: No início de cada comutação, ou seja, cada atuação do comutador de derivação em carga, um acionamento motor rotaciona a engrenagem 3 por meio de uma haste de acionamento 2. Esse movimento JOlídUiUriüi ti Ll cll 1Ϊ5Ε1JÍIjUU pOf I ΙΙθίΰ Üê UCÜLCó O pdícã U C!Cll!t7!ÍLU uc ανΐυΠΗΓΠθΠιΟ 4. De acordo com a direção do movimento rotacional, que depende de se a próxima comutação de carga está para acontecer em uma direção “mais alta” ou “mais baixa”, um dos pilares simétricos do elemento de acionamento 4 entra no pilar com a manivela de acionamento 6 e a rotaciona com ele. Nesse caso, a cabeça da barra de puxar 7 rotaciona também com ele; a barra de puxar é desviada e a mola de compressão 12 é tensionada. Após uma revolução da manivela de acionamento, a barra de puxar alcança sua nova montagem de extremidade; a mola de compressão 12 está tensionada a um máximo. Após exceder o centro morto, o movimento rotacional da manivela de acionamento 6 e, portanto, da haste acionada 8, é levado rapidamente a uma conclusão, uma vez que a mola de compressão 12 é abruptamente relaxada. Esse movimento rotacional rápido

4/5 finalmente leva uma comutação rápida entre contatos individuais no comutador de derivação em carga.

De acordo com a invenção, um disco de excêntrico 13 contendo um perfil de face de extremidade 14 está disposto na manivela de acionamento 6 em conexão fixa com ela, Esse perfil parte, conforme visto acima, de uma forma circular. É livremente selecionável dentro de limites amplos e pode também ser de construção diferente direcionalmente dependente. Adicionalmente, uma parte de conexão 15 é provida, que tem em uma extremidade um rolo 16 correndo no perfil de face de extremidade 14 do disco de excêntrico 13. A parte de conexão 15 é pivotante em torno de um eixo 17 de rotação e carrega, em sua outra extremidade, novamente para ser rotacionada, uma cabeça da barra adicional 18 que, por sua vez, tem uma barra guia rotavelmente montada em um tubo de mola adicional em sua outra extremidade em um bloco de mancai adicional 19 por meio de um pino de mancai adicional 20. Disposto em ambas as extremidades da barra guia estão contra-mancais de mola 21, 22 entre os quais uma moia adiciona! 23 está disposta. Adicionalmente, neste caso um contra-mancal de mola 22 é fixa enquanto a outro contra-mancal de mola 21 é móvei.

A operação desse dispositivo auxiliar é conforme segue: Após a passagem do centro morto, a manivela de acionamento 6 e, portanto, a haste acionada 8 começam a rotacionar rapidamente, uma vez que, conforme explicado, a mola de compressão 12 abruptamente relaxa. O disco de excêntrico 13 também rotaciona juntamente com a haste de acionamento 8. O rolo 16 correndo no perfil 14 do disco de excêntrico é, desse modo, pivotado e, com ele, toda a parte de conexão

15. A mola 23 é, desse modo, adicionalmente tensionada ou relaxada. Ela reduz ou reforça a energia da mola de compressão 12 e, assim, freia ou acelera o movimento rotaciona! do disco de excêntrico 13 e, desse modo, a haste acionada

8. Em rotação adicional da haste acionada 8, o rolo 16 então muda para uma outra posição em que a moia 23 relaxa e sua energia previamente armazenada é agora entregue adicionalmente à energia - que agora está se tornando menor da mola de compressão 12. Geralmente, um movimento rápido, que está adaptado aos requerimentos cinemáticos respectivos, da haste acionada 8 é, assim, alcançado com torque otimizado maximamente.

A Figura 2 mostra uma modalidade adicionai da invenção. Com relação a isso, uma parte de conexão 15 é novamente pivotante em torno de um eixo 16 de rotação e novamente carrega a cabeça da barra 18, que é aqui fixamente conectada com um contra-mancal de mola 24. Uma mola 25 é disposta entre isso

5/5 e um bloco de mancai 19. Nessa modalidade, a direção do movimento da mola 25 é, assim, revertida em relação à modalidade ilustrada na Figura 1. A mola 25 está fixada ao bloqueio do sustentação 19 e está tensionada pelo contra-mancal de mola 24. As respectivas molas 23 e 25 explicadas nas Figuras 1 e 2 estão construídas de acordo como molas de compressão.

E também possível, dentro do escopo da invenção, utilizar molas de tensão em seu lugar. Isso é esquematicamente ilustrado na Figura 3. Diferentes tipos de molas podem ser utilizados exclusivamente pela disposição física do eixo 17 de rotação da parte de conexão 15 e a posição do rolo 17 que corre no perfil 14 do disco de excêntrico 13. A Figura 3a mostra uma mola de tensão 26 que pode ser desviada. A Figura 3b mostra uma mola de compressão 23, 25 que pode ser comprimida. Também concebível dentro do escopo da invenção estão disposições concêntricas respectivas de, em cada exemplo, duas ou mais de tais molas 23, 25 ou 26.

Além disso, uma modalidade como um guia linear é também possível dentro do escopo da invenção.

Independentemente da forma de construção atual do acumulador de energia, a essência da invenção consiste geraimente em que uma haste acionada 8 ser abruptamente rotacionada por uma mola de acumulação de energia após seu disparamento e, fixada a essa haste acionada 7, está um disco de excêntrico 13 com um perfil de face de extremidade 14 através do qual uma mola adicional 23, 25 ou 26 é relaxada ou tensionada apropriadamente aos requerimentos e, assim, a velocidade do movimento rotacional é seletivamente influenciada por entrega ou retirada de energia. Ao final do movimento abrupto, excesso de energia de movimento pode ser absorvido pelo tensionamento da mola adicional 23, 25 ou 26 e uma frenagem suave pode ser, desse modo, alcançada de uma forma vantajosa. Conforme já explicado, a retirada de energia é possível através da expansão de uma mola de tensão 26 ou da compressão de uma mola de compressão 23, 25.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Comutador de derivação em carga com um acumulador de energia, em que o acumulador de energia compreende um elemento de acionamento, que pode ser continuamente girado por uma haste de acionamento, e uma parte acionada, em que o elemento de acionamento está disposto em conexão mecânica com pelo menos uma mola de acumulação de energia que pode ser tensionada quando o elemento de acionamento é girado, e em que a parte acionada pode ser disparada após o tensionamento de pelo menos uma mola de acumulação de energia e abruptamente rotaciona uma haste acionada, caracterizado pelo fato de que um disco de excêntrico (13) com um perfil de face de extremidade (14) partindo de formato circular é fixado à haste acionada (8), em que pelo menos uma mola adicional (suplementar) (23, 25; 26) é provida, em que a pelo menos uma mola adicional (23, 25; 26) é fixada em uma de suas extremidades e articulada na outra de suas extremidades a uma parte de conexão (15) em torno de um ponto de giro (17), em que a parte de conexão (15) carrega uma cabeça de barra (18) contendo uma barra guia que está fixada na outra de suas extremidades a um bloco de mancal (19), em que contra-mancais de mola (21, 22), entre os quais pelo menos uma mola adicional (23, 25; 26) está disposta, são dispostas em ambos os lados da barra guia, e em que a parte de conexão (15) tem na sua extremidade livre um rolo (16) que corre no perfil (14) de uma maneira tal que, na rotação do disco de excêntrico (13), a pelo menos uma mola adicional (23, 25; 26) pode ser tensionada ou relaxada dependendo do perfil (14).