BR112020019584A2

BR112020019584A2 - Dispositivo de descarga

Info

Publication number: BR112020019584A2
Application number: BR112020019584-7A
Authority: BR
Inventors: Helmut Roesser; Peter Hoelscher; Robert Noe' Castellanos; Juergen Spies
Original assignee: Schunk Transit Systems Gmbh
Priority date: 2018-03-27
Filing date: 2019-03-20
Publication date: 2021-01-05
Also published as: US11678427B2; EP3776820A1; US20210168922A1; DE102018107260B3; AU2019245806A1; WO2019185420A1

Abstract

dispositivo de descarga a invenção se refere a um dispositivo de descarga (1) para descarga de cargas eletrostáticas de um eixo (20), sendo que o dispositivo de descarga (1) tem um apoio de estrutura (2) que tem uma primeira perna (3) e uma segunda perna (4) e um fio de contato (6) para formação de uma superfície de contato com o eixo (20), sendo que uma primeira extremidade (7) do fio de contato (6) é fixada na primeira perna (3) e uma segunda extremidade (8) do fio de contato (6) é montada de modo a ser deslocável na segunda perna (4), um meio de recebimento (10), que é disposto no apoio de estrutura (2), sendo que a segunda extremidade (8) do fio de contato (6) se estende pelo menos parcialmente no meio de recebimento (10), e um interruptor, em particular um interruptor de lâminas (12), que é disposto no meio de recebimento (10) ou no fio de contato (6) e que é configurado de modo a ser ativado como resultado de um deslocamento da segunda extremidade (8) do fio de contato (6), sendo que a dita segunda extremidade (8) se estende pelo menos parcialmente no meio de recebimento (10).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “DISPOSITIVO DE DESCARGA”

[001] A invenção se refere a um dispositivo de descarga para descarga de cargas eletrostáticas de um eixo. A invenção adicionalmente se refere a um dispositivo que tem um eixo e um dispositivo de descarga.

[002] Dispositivos de descarga podem ser usados para descarga de cargas eletrostáticas causadas por efeitos de fricção ou impactos externos, como, por exemplo, relâmpagos. Além disso, dispositivos de descarga desse tipo também podem ser usados para descarga de cargas elétricas de eixos de motor de motores elétricos, sendo que as ditas cargas elétricas ocorrem, em particular, em motores trifásicos como resultado de uma corrente elétrica mutuamente induzida.

[003] O fornecimento de uma disposição em formato de escova em que uma escova de aterramento é disposta de modo a estar em contato deslizante com uma circunferência de contato do eixo, sendo que a dita escova de aterramento muitas vezes é produzida usando-se fios de cobre finos, é conhecido por realizar dispositivos de descarga.

[004] No entanto, escovas de aterramento conhecidas que têm cerdas metálicas estão sujeitas a maior desgaste no contato deslizante com o parceiro de contato ou o eixo do qual a carga será descarregada. O fio de contato falhará em um determinado momento como resultado do aumento do desgaste.

[005] Portanto, é objetivo da invenção propor um dispositivo de descarga que possa detectar, de modo imediato, quando o fio de contato do dispositivo de descarga atinge um determinado estado de desgaste.

[006] Esse objetivo é alcançado por um dispositivo de descarga que tem os recursos da reivindicação 1 e por um dispositivo que tem os recursos da reivindicação

15.

[007] O dispositivo de descarga para descarga de cargas eletrostáticas de um eixo tem um apoio de estrutura que tem uma primeira perna e uma segunda perna e um fio de contato para formação de uma superfície de contato com o eixo, sendo que uma primeira extremidade do fio de contato é fixada na primeira perna e uma segunda extremidade do fio de contato é montada de modo a ser deslocável na segunda perna. Além disso, o dispositivo de descarga tem um meio de recebimento que é disposto no apoio de estrutura, sendo que a segunda extremidade do fio de contato se estende pelo menos parcialmente no meio de recebimento. O dispositivo de descarga também tem um interruptor, em particular um interruptor de lâminas, que é disposto no meio de recebimento ou no fio de contato e que é configurado de modo a ser ativado como resultado de um deslocamento da segunda extremidade do fio de contato, sendo que a dita segunda extremidade se estende pelo menos parcialmente no meio de recebimento.

[008] O interruptor é preferencialmente um interruptor de lâminas ou um contato de lâminas. O interruptor também pode ser um sensor de lâminas. Preferencialmente, o interruptor de lâminas tem linguetas de comutação ferromagnéticas que podem se mover em direção a ou para longe umas das outras quando expostas a um campo magnético externo. Assim, um elemento de comutação confiável hermeticamente vedado de tamanho pequeno é fornecido para operações de comutação rápidas.

[009] “Ativação" significa fechamento ou abertura do interruptor, em particular o interruptor de lâminas. Em outras palavras, quando o interruptor se encontra fechado, o mesmo muda de uma posição aberta para uma posição fechada, enquanto que, quando se encontra aberto, o mesmo muda de uma posição fechada para uma posição aberta. Nesse contexto, um desgaste do fio de contato causa seu deslocamento. Em outras palavras, o interruptor é configurado de modo a ser ativado como resultado de um deslocamento do fio de contato, sendo que o dito deslocamento é causado por um desgaste do dito fio de contato.

[010] Preferencialmente, o fio de contato se encontra disponível tangencialmente a uma circunferência de contato do eixo no apoio de estrutura. Uma superfície de contato pode preferencialmente ser formada entre o dito fio de contato e a circunferência de contato do eixo quando o fio de contato se encontra em uma posição de contato. Em particular, o fio de contato é um fio ou um cordão. Mais preferencialmente, o fio de contato tem uma disposição de fibra composta de uma pluralidade de fibras de carbono.

[011] A primeira extremidade do fio de contato, que é fixada na primeira perna, pode ser considerada uma fixação fixa ou um mancal fixo. A segunda extremidade do fio de contato, que é montada de uma maneira deslocável na segunda perna, pode ser considerada um mancal flutuante.

[012] É vantajoso que a segunda extremidade, que se estende parcialmente no meio de recebimento, tenha uma área magnética quando o interruptor se encontrar disposto no meio de recebimento. Assim, um campo magnético gerado pela área magnética é formado de modo a ser deslocável em relação ao interruptor. Em outras palavras, um campo magnético gerado pela área magnética pode ser deslocado em relação ao interruptor para ativar o mesmo. Vantajosamente, um ímã pode se encontrar disposto na segunda extremidade ou na área da segunda extremidade para essa finalidade. Além disso, o ímã pode alternativamente circundar pelo menos parcialmente a segunda extremidade.

[013] Como resultado do desgaste do fio de contato, a área magnética do fio de contato pode se afastar do interruptor, fazendo com que o interruptor se abra. Em outras palavras, um campo magnético que se afasta do interruptor abre o interruptor. Isso ocorre, em particular, quando o interruptor é disposto na direção de deslocamento da segunda extremidade do fio de contato abaixo da segunda extremidade do fio de contato.

[014] Alternativamente, a área magnética do fio de contato também pode se mover em direção ao interruptor como resultado do desgaste do fio de contato, fazendo com que o interruptor se feche. Em outras palavras, um campo magnético, que se aproxima do interruptor, fecha o interruptor. Isso ocorre, em particular, quando o interruptor é disposto na direção de deslocamento da segunda extremidade do fio de contato acima da segunda extremidade do fio de contato.

[015] Além disso, é vantajoso que o meio de recebimento tenha uma área magnética quando o interruptor se encontrar disposto no fio de contato, em particular, na segunda extremidade do fio de contato que se estende parcialmente no meio de recebimento. Assim, o interruptor é formado de modo a ser deslocável em relação a um campo magnético gerado pela área magnética. Em outras palavras, a segunda extremidade do fio de contato pode ser deslocada em relação a um campo magnético gerado pela área magnética para ativar o interruptor. Vantajosamente, um ímã pode ser disposto no meio de recebimento para essa finalidade. Nesse contexto, o interruptor pode ser disposto na área da segunda extremidade do fio de contato que se estende pelo menos parcialmente no meio de recebimento.

[016] Como resultado do desgaste do fio de contato, o interruptor disposto no fio de contato pode se afastar da área magnética do meio de recebimento, fazendo com que o interruptor se abra. Em outras palavras, um campo magnético que se afasta do interruptor abre o interruptor. Isso ocorre, em particular, quando a área magnética é disposta abaixo do fio de contato na direção de deslocamento da segunda extremidade do fio de contato.

[017] Alternativamente, o interruptor também pode se mover em direção à área magnética como resultado do desgaste do fio de contato, fazendo com que o interruptor se feche. Em outras palavras, um campo magnético que se aproxima do interruptor fecha o interruptor. Isso ocorre, em particular, quando a área magnética é disposta acima do fio de contato na direção de deslocamento da segunda extremidade do fio de contato.

[018] É especialmente vantajoso que o dispositivo de descarga tenha um meio óptico ou acústico que esteja conectado ao interruptor, sendo que o dito meio é configurado, em particular, de modo a ser acionado como resultado de uma ativação do interruptor.

[019] Nesse contexto, o meio pode ser acionado quando o interruptor se encontrar aberto. Alternativamente, o meio também pode ser acionado quando o interruptor se encontrar fechado. O meio pode gerar um sinal óptico ou visual ou acústico ao ser acionado. Por exemplo, o meio óptico pode ser um iluminante, em particular uma lâmpada ou um LED. O meio acústico pode ser um alto-falante, por exemplo.

[020] Para garantir que o fio de contato seja facilmente guiado, a segunda extremidade do fio de contato pode ser guiada através de uma abertura da segunda perna do apoio de estrutura.

[021] Ainda mais vantajosamente, a abertura é um orifício oblongo. Assim, um deslocamento vertical da segunda extremidade do fio de contato em relação ao meio de recebimento pode ser facilmente executado.

[022] É especialmente vantajoso se a segunda extremidade do fio de contato for deslocável no meio de recebimento em relação à extensão longitudinal da segunda perna. Assim, pode ser executado um deslocamento relativo ou desvio relativo da segunda extremidade do fio de contato em direção ao meio de recebimento.

[023] É vantajoso que o fio de contato esteja em contato com um primeiro lado da abertura da segunda perna quando em uma posição inicial e esteja em contato com um segundo lado da abertura da segunda perna quando na posição final, sendo que o dito segundo lado é disposto em frente ao primeiro lado. Uma posição do fio de contato, em que o fio de contato está livre de desgaste, pode ser considerada a posição inicial. Uma posição, em que o fio de contato mostra sinais de desgaste, de modo que o fio de contato e/ou o dispositivo de descarga deva ser substituído, pode ser considerada uma posição final do fio de contato.

[024] É especialmente vantajoso que o interruptor seja configurado de modo a ser ativado como resultado de uma redução da área em corte transversal inicial do fio de contato para pelo menos 50%. Assim, pode ser facilmente determinado quando a área em corte transversal inicial é reduzida a pelo menos metade. Devido à modalidade geométrica, ou seja, ao formato, da abertura ou do orifício oblongo, a trajetória de deslocamento da segunda extremidade pode ser facilmente definida.

[025] Além disso, é vantajoso que o meio de recebimento seja disposto externamente na segunda perna do apoio de estrutura. Assim, um espaço, em particular uma cavidade, para a orientação ou deslocamento da segunda extremidade do fio de contato, pode ser facilmente formado no meio de recebimento. O meio de recebimento pode ser fixo à segunda perna por meio de um meio de fixação.

[026] É especialmente vantajoso que o meio de recebimento engate pelo menos parcialmente ao redor do apoio de estrutura. Assim, o meio de recebimento pode ser facilmente conectado ao apoio de estrutura.

[027] O interruptor é preferencialmente ligado adesivamente ou pressionado no meio de recebimento. Assim, pode-se facilmente conseguir uma conexão fixa do interruptor no meio de recebimento.

[028] O interruptor é preferencialmente ligado adesivamente, pressionado ou entrelaçado no fio de contato. Assim, pode-se facilmente conseguir uma conexão fixa do interruptor no fio de contato ou dentro do mesmo.

[029] É especialmente vantajoso que o dispositivo de descarga tenha um meio que seja configurado de modo a aplicar uma força ao apoio de estrutura na direção do eixo. Assim, pode-se facilmente evitar uma liberação do interruptor entre o fio de contato e o eixo. Preferencialmente, o meio é uma mola de tensão ou uma mola de compressão.

[030] O dispositivo, de acordo com a invenção, tem um eixo e um dispositivo de descarga, conforme descrito acima.

[031] A seguir, as modalidades preferenciais da invenção são adicionalmente descritas por meio dos desenhos. Figura 1: é uma vista em perspectiva de um dispositivo de descarga; Figura 2: é o dispositivo de descarga da Figura 2 em uma vista longitudinal em contato com um eixo; Figura 3: é um Detalhe B do dispositivo de descarga da Figura 2; Figura 4: é um corte transversal A-A através do dispositivo de descarga da Figura 2.

[032] A Figura 1 mostra um dispositivo de descarga 1 que tem um apoio de estrutura 2, um fio de contato 6, que é disposto no apoio de estrutura 2, e um meio de recebimento 10. O dispositivo de descarga 1 funciona para descarga de cargas eletrostáticas de um eixo 20.

[033] Conforme mostrado, em particular na Figura 2, o dispositivo de descarga

1 tem um apoio de estrutura 2, que tem uma primeira perna 3 e uma segunda perna 4, e um fio de contato 6 para formação de uma superfície de contato com um eixo 20. Uma primeira extremidade 7 do fio de contato 6 é firmemente fixada na primeira perna

3. Uma segunda extremidade 8 do fio de contato 6 é montada de modo a ser deslocável na segunda perna 4.

[034] A segunda extremidade 8 do fio de contato 6 se estende pelo menos parcialmente no meio de recebimento 10. Além disso, o dispositivo de descarga 1 tem um interruptor que é formado como interruptor de lâminas 12 e disposto no meio de recebimento 10. O interruptor de lâminas 12 é configurado de modo a ser ativado como resultado de um deslocamento da segunda extremidade 8 do fio de contato 6, sendo que a dita segunda extremidade 8 se estende pelo menos parcialmente no meio de recebimento 10. O deslocamento é um resultado do desgaste do fio de contato 2. Como resultado disso, a segunda extremidade 8 do fio de contato 2 é deslocada correspondentemente em relação a um meio de recebimento 10 e, assim, em relação a um interruptor de lâminas 12. No presente caso, o interruptor de lâminas 12 é disposto abaixo da segunda extremidade 8 do fio de contato 6 em um meio de recebimento 10 na direção de deslocamento da segunda extremidade 8 do fio de contato 6.

[035] O fio de contato 6 é disposto tangencialmente em relação a uma circunferência de contato do eixo 20 no apoio de estrutura 2. Nesse contexto, uma superfície de contato é formada entre o fio de contato 6 e a circunferência de contato do eixo 20 quando o fio de contato 6 se encontra em uma posição de contato. O fio de contato 6 é um fio e tem uma disposição de fibra composta de uma pluralidade de fibras de carbono. Alternativamente, o fio de contato 6 pode ser um cordão.

[036] Para reforço, um transportador de estrutura 2 compreende um reforço que é formado como placas de reforço 15, 16 na área de cada uma das suas arestas. Um roteamento de cabos 17 é atribuído à primeira extremidade 7 do fio de contato 6. Além disso, um roteamento de cabos 18, que é disposto no interruptor de lâminas 12, é formado na segunda extremidade 8 do fio de contato 6.

[037] Na segunda extremidade 7, o fio de contato 6 é guiado pelo menos parcialmente através da segunda perna 4 do apoio de estrutura 2 para o meio de recebimento 10. O meio de recebimento 10 é disposto externamente na segunda perna 4 do apoio de estrutura 2. Nesse contexto, o meio de recebimento 10 engata pelo menos parcialmente ao redor do apoio de estrutura 2.

[038] Além disso, o dispositivo de descarga 1 tem um meio óptico ou acústico 13 que é conectado a um interruptor de lâminas 12. O meio 13 é configurado de modo a ser acionado como resultado de uma ativação do interruptor de lâminas 12.

[039] A Figura 3 mostra um Detalhe B da Figura 2. A segunda extremidade 8 do fio de contato 6 é guiada através de uma abertura 5 da segunda perna 4 do apoio de estrutura 2. A segunda extremidade 8 se estende pelo menos em seções em uma cavidade 11 do meio de recebimento 10. A segunda extremidade 8, que se estende pelo menos parcialmente no meio de recebimento, 10 é magnética. Nesse contexto, um ímã 9 é disposto na extremidade frontal da segunda extremidade 8 do fio de contato 6. O interruptor de lâminas 12 é ligado adesivamente ou pressionado no meio de recebimento 10.

[040] Como resultado do desgaste do fio de contato 6, a segunda extremidade magnética 8 do fio de contato 6 pode se mover para longe do interruptor de lâminas 12, o que significa que a mesma pode ser deslocada, fazendo com que o interruptor 12 se abra. Em outras palavras, um campo magnético que se move para longe do interruptor de lâminas 12 abre o interruptor de lâminas 12. Como resultado disso, o interruptor de lâminas 12 é acionado ou ativado.

[041] Como resultado da abertura do interruptor de lâminas 12, um sinal visual ou acústico pode ser gerado por meio de um meio 13 mostrado na Figura 2. Esse sinal informa à equipe operacional que a área em corte transversal inicial do fio de contato foi reduzida para pelo menos 50%. Assim, a substituição do dispositivo de descarga 1 ou fio de contato 6 do dispositivo de descarga 1 pode ser iniciada.

[042] A Figura 4 mostra o corte transversal A-A da Figura 2. Conforme mencionado acima, a segunda extremidade 8 do fio de contato 6 é guiada através de uma abertura 5 da segunda perna 4 do apoio de estrutura 2. Nesse contexto, a abertura 5 é um orifício oblongo. Como resultado disso, um deslocamento vertical da segunda extremidade 8 do fio de contato 6 pode ser alcançado.

[043] Na posição inicial mostrada do fio de contato 6, a segunda extremidade 8 está em contato com um primeiro lado da abertura 5 da segunda perna 4, sendo que a dita abertura 5 é formada como um orifício oblongo. Nessa posição, nenhum desgaste ocorreu no fio de contato 6. Ao atingir uma posição final, o fio de contato 6 foi deslocado de modo que ficasse em contato com um segundo lado da abertura 5 da segunda perna 4 (não mostrada), sendo que o dito segundo lado é disposto em frente ao primeiro lado.

[044] Na posição final, o fio de contato 6 mostra sinais de desgaste que exigem a substituição do fio de contato 6 ou do dispositivo de descarga 1. Conforme mencionado acima, o interruptor de lâminas 12 pode, assim, ser ativado como resultado de uma redução da área em corte transversal inicial do fio de contato 6 para pelo menos 50%. Devido à modalidade geométrica da abertura 5, a trajetória de deslocamento da segunda extremidade 8 dentro da abertura 5 pode ser facilmente definida.

[045] Para manter o contato entre o eixo 20 e o dispositivo de descarga 1, um meio (não mostrado), que é configurado de modo a aplicar uma força de tensão ou de compressão a um apoio de estrutura 2 na direção do eixo 20, pode ser adicionalmente fornecido. O dito meio é uma mola de tensão que pode engatar em um transportador de estrutura 2, por exemplo.

[046] É facilmente possível ativar o interruptor de lâminas 12 como resultado de um deslocamento do fio de contato 6, sendo o dito deslocamento é causado por um desgaste do dito fio de contato 6. Como resultado disso, pode ser facilmente detectado, de modo imediato, quando um desgaste definido do fio de contato do dispositivo de descarga for atingido.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de descarga (1) para descarga de cargas eletrostáticas de um eixo (20), sendo que o dispositivo de descarga (1) é caracterizado por ter - um apoio de estrutura (2) que tem uma primeira perna (3) e uma segunda perna (4) e um fio de contato (6) para formação de uma superfície de contato com o eixo (20), sendo que uma primeira extremidade (7) do fio de contato (6) é fixada na primeira perna (3) e uma segunda extremidade (8) do fio de contato (6) é montada de modo a ser deslocável na segunda perna (4), - um meio de recebimento (10) que é disposto no apoio de estrutura (2), sendo que a segunda extremidade (8) do fio de contato (6) se estende pelo menos parcialmente no meio de recebimento (10), e - um interruptor, em particular, um interruptor de lâminas (12), que é disposto no meio de recebimento (10) ou no fio de contato (6) e que é configurado de modo a ser ativado como resultado de um deslocamento da segunda extremidade (8) do fio de contato (6), sendo que a dita segunda extremidade (8) se estende pelo menos parcialmente no meio de recebimento (10).

2. Dispositivo de descarga (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a segunda extremidade (8), que se estende parcialmente no meio de recebimento (10), ter uma área magnética quando o interruptor (12) se encontrar disposto no meio de recebimento (10).

3. Dispositivo de descarga (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o meio de recebimento (10) ter uma área magnética quando o interruptor (12) se encontrar disposto no fio de contato (6), em particular, na segunda extremidade (8) do fio de contato (6) que se estende parcialmente no meio de recebimento (10).

4. Dispositivo de descarga (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o dispositivo de descarga (1) ter um meio óptico ou acústico (13) que é conectado ao interruptor (12), sendo que o dito meio (13) é configurado de modo a ser acionado como resultado de uma ativação do interruptor (12).

5. Dispositivo de descarga (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por a segunda extremidade (8) do fio de contato (6) ser guiada através de uma abertura (5) da segunda perna (4) do apoio de estrutura (2).

6. Dispositivo de descarga (1), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a abertura (5) ser um orifício oblongo.

7. Dispositivo de descarga (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por a segunda extremidade (7) do fio de contato (6) ser deslocável no meio de recebimento (10) em relação à extensão longitudinal da segunda perna (4).

8. Dispositivo de descarga (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por o fio de contato (6) estar em contato com um primeiro lado da abertura (5) da segunda perna (4) quando em uma posição inicial e em contato com um segundo lado da abertura (5) da segunda perna (4) quando na posição final.

9. Dispositivo de descarga (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por o interruptor (12) ser configurado de modo a ser ativado como resultado de uma redução da área em corte transversal inicial do fio de contato (6) para pelo menos 50%.

10. Dispositivo de descarga (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por o meio de recebimento (10) se encontrar disposto externamente na segunda perna (4) do apoio de estrutura (2).

11. Dispositivo de descarga (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por o meio de recebimento (10) engatar pelo menos parcialmente ao redor do apoio de estrutura (2).

12. Dispositivo de descarga (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado por o interruptor (12) ser ligado adesivamente ou pressionado no meio de recebimento (10).

13. Dispositivo de descarga (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado por o interruptor (12) ser ligado adesivamente, pressionado ou entrelaçado no fio de contato (6).

14. Dispositivo de descarga (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado por o dispositivo de descarga (1) ter um meio que é configurado de modo a aplicar uma força ao apoio de estrutura (2) na direção do eixo (20).

15. Dispositivo caracterizado por ter um eixo (20) e um dispositivo de descarga (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14.