BRPI1000820A2 - dispositivo de disparo térmico para um aparelho de proteção elétrica - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO DE DISPARO TéRMICO PARA UM APARELHO DE PROTEçAO ELéTRICA. A presente invenção refere-se a um dispositivo de disparo térmi- co para um aparelho de proteção elétrica, o dito aparelho compreendendo uma barra de disparo (7) articulada em uma placa de montagem e sendo controlada pelo dito dispositivo de disparo (9) para executar o rompimento de um link mecânico, no evento de uma falha que ocorra, resultando em disparo automático de um mecanismo de operação do disjuntor do circuito, este disparo resultando na abertura de dois contatos, respectivamente, estacionário e móvel, o dito dispositivo de disparo térmico compreendendo uma tira bimetálica (10) projetada para operar em conjunto com uma prateleira deslizante (11) conectada de maneira articulada via uma das suas extremidades à dita barra (7) de modo a acionar a dita prateleira deslizante (11) na direção do disparo quando a deformação da tira bimetálica (10) ocorre após uma sobrecarga elétrica, a dita prateleira deslizante (II) operando em conjunto com um batente (12) que é fixo em relação ao caso do aparelho e é projeta- do para parcialmente guiar a trajetória da prateleira deslizante durante movimento da última. Este dispositivo é caracterizado pelo fato de que a dita tira bimetálica (10) compreende uma parte que forma uma rampa (13), na extremidade do mesmo (lOb) operando em conjunto com a prateleira deslizante (11), a dita rampa sendo disposta de tal maneira para posicionar a prateleira deslizante (11) contra o batente acima mencionado (12) durante a primeira fase de deformação da tira bimetálica de modo que o dito batente então executa o direcionamento da dita prateleira deslizante durante movi- mento da última.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVODE DISPARO TÉRMICO PARA UM APARELHO DE PROTEÇÃO ELÉTRICA".

A presente invenção refere-se a um dispositivo de disparo térmi-co para um aparelho de proteção elétrica, o dito aparelho compreendendouma alavanca de disparo articulada em uma placa de montagem e sendocontrolada pelo dito dispositivo de disparo para executar o rompimento deum link mecânico, no evento de uma falha que ocorra, resultando em disparoautomático de um mecanismo de operação do disjuntor do circuito, este dis-paro resultando na abertura de dois contatos, respectivamente, estacionárioe móvel, o dito dispositivo de disparo térmico compreendendo uma tira bime-tálica projetada para operar em conjunto com uma prateleira deslizante co-nectada de maneira articulada via uma das extremidades dos mesmos à ditaalavanca de modo a acionar a dita prateleira deslizante na direção do dispa-ro quando a deformação da tira bimetálica ocorre após uma sobrecarga elé-trica, a dita prateleira deslizante operando em conjunto com um batente queé fixo em relação ao caso do aparelho e é projetado para parcialmente guiara trajetória da prateleira deslizante durante movimento da última.

A força de tração exercida pela extremidade da tira bimetálicatérmica na prateleira deslizante é dirigida em uma direção que é perpendicu-lar ao ponto de suporte da tira bimetálica na prateleira deslizante. Essa dire-ção muda quando a tira bimetálica dobra devido ao efeito térmico de umasobrecarga elétrica. É então necessário para a mudança de direção da forçapermanecer abaixo de um ângulo máximo para instar a prateleira deslizantepara cima contra seu batente.

Para aperfeiçoar o desempenho do aparelho pode, no entanto,ser desejável a utilização de uma tira bimetálica tendo uma deflexão que émuito grande para permitir que a direção da força seja mantida dentro dafaixa de variação permitida.

Esta grande deformação da tira bimetálica produz uma maiorinclinação na extremidade da tira que está operando em conjunto com a pra-teleira deslizante, uma inclinação que se opõe ao movimento da prateleiradeslizante na direção de um batente, o dito batente sendo projetado paraparcialmente executar a orientação da dita prateleira deslizante durante omovimento do mesmo levando ao disparo do mecanismo.

Isso resulta em que o percurso do disparo da prateleira deslizan-te não seja repetitivo, como é também o caso para os momentos de disparopara uma dada corrente.

A presente invenção resolve esses problemas e propõe um dis-positivo de disparo térmico para um aparelho de proteção elétrica em que osmomentos de disparo são repetitivos mesmo no caso de uma grande defle-xão da tira bimetálica, a fim de aperfeiçoar o desempenho do aparelho.

Para este propósito, o objetivo da presente invenção é fornecerum dispositivo de disparo térmico para um aparelho de proteção elétrica, odito dispositivo sendo caracterizado visto que a dita tira bimetálica compre-ende uma parte formando uma rampa, na sua extremidade operando emconjunção com a prateleira deslizante, a dita rampa sendo disposta de talmodo para posicionar a prateleira deslizante contra o batente acima mencio-nado durante a primeira fase de deformação da tira bimetálica de modo queo dito batente então executa a orientação da dita prateleira deslizante duran-te o movimento da última.

De acordo com uma característica particular, o plano da parteque forma uma rampa faz um ângulo α de aproximadamente 10° com a dire-ção longitudinal da tira bimetálica.

De acordo com uma outra característica, a parte acima mencio-nada que forma uma rampa é alcançada por dobramento da extremidade datira bimetálica.

De acordo com uma outra modalidade, a parte acima menciona-da, que forma uma rampa, é alcançada por cisalhamento de uma parte daextremidade da tira bimetálica e então por dobramento dessa parte de modoa formar uma rampa.

De acordo com uma outra modalidade, a dita rampa é alcançadapor meio de uma parte adicionada fixada à extremidade da tira bimetálica.

De acordo com uma modalidade particular, o aparelho compre-ende uma parte de topo compreendendo o mecanismo de operação e umaparte de fundo compreendendo meios de fixação do aparelho a uma superfí-cie de suporte, a dita rampa é alcançada por dobramento da extremidade datira bimetálica em direção ao fundo do aparelho, a dita extremidade sendodirecionada para o topo do aparelho no lado da tira bimetálica oposto à pra-teleira deslizante.

De acordo com uma outra modalidade, o aparelho compreendeuma parte de topo compreendendo o mecanismo de operação e uma partede fundo compreendendo meios para fixação do aparelho a uma superfíciede suporte, a dita rampa é conseguida por dobramento da extremidade datira bimetálica para baixo, a dita extremidade sendo então direcionada para ofundo do aparelho e se estendendo no mesmo lado da tira bimetálica como aprateleira deslizante.

É um objetivo adicional da invenção fornecer um aparelho deproteção elétrica compreendendo um dispositivo de disparo térmico quecompreende as características acima mencionadas tomadas tanto isolada-mente quanto em combinação.

Mas outras vantagens e características da invenção tornar-se-ãomais claramente aparentes a partir da seguinte descrição detalhada que re-fere-se aos desenhos anexados dados somente para propósitos de exemploe na qual:

a figura 1 é uma vista plana de um disjuntor, no caso de que te-nha sido removido, equipado com um dispositivo de disparo térmico de a-cordo com uma modalidade particular da invenção,

a figura 2 é uma vista idêntica à anterior, o disjuntor do circuitosendo equipado com um dispositivo de disparo térmico de acordo com umasegunda modalidade da invenção,

a figura 3 é uma vista plana de um disjuntor de circuito sem umacobertura, o dito disjuntor do circuito sendo equipado com o mesmo disposi-tivo de disparo, como na figura anterior,

a figura 4 é uma vista plana de um disjuntor do circuito sem umacapa, equipado com um dispositivo de disparo de acordo com uma terceiramodalidade,

a figura 5 é uma vista parcial ilustrando a barra de disparo, umaprateleira deslizante e um dispositivo de disparo de acordo para a técnicaanterior, e

a figura 6 é uma vista idêntica à anterior, com um dispositivo dedisparo térmico de acordo com a invenção.

Uma miniatura de disjuntor de circuito elétrico com uma capaisolante moldada D é representada nas figuras 1 a 4, compreendendo emuma maneira conhecida por si só um par de contatos estacionários e móveis1,2, o dito contato móvel 2 sendo suportado por um braço de contato acio-nado por um mecanismo de operação M.

Este mecanismo de operação M compreende um manipulo deoperação manual 3 para operar os contatos acoplados a uma barra detransmissão 4 para formar uma chave, uma alavanca de suporte 5 do braçode contato articulado no pivô-pino de uma placa giratória 6, um link mecâni-co rompível disposto entre a placa 6 e a barra de transmissão 4, e uma barrade disparo 7 articulada na placa 6 e controlada por um dispositivo eletro-magnético de disparo 8 e um dispositivo de disparo térmico 9 para executaro link mecânico, no evento de ocorrência de falha, resultando em disparo domecanismo independentemente do manipulo 3. De uma maneira tambémconhecida por si só, este dispositivo de disparo térmico 9 compreende umatira bimetálica 10 através da qual a corrente flui, a dita tira bimetálica sendofixada via uma 10a da sua extremidade para o caso B, e operando via suaextremidade oposta 10b em conjunto com a prateleira deslizante 11 mecani-camente conectada à barra de disparo 7. Como pode ser particularmentevisto nas figuras 5 e 6, a prateleira deslizante 11 é de forma articulada ecompreende uma extremidade 11a conectada de maneira articulada à barrade disparo de 7 e uma parte se estendendo perpendicularmente ao plano daprateleira deslizante (não visível nesta figura) e em que a tira bimetálica 10pressiona para exercer uma tração sobre a dita prateleira deslizante 11. Estaprateleira deslizante foi projetada para se mover de forma a posicionar-seem um batente 12 na primeira fase de deformação da tira bimetálica.De acordo com a modalidade da invenção ilustrada na figura 1, aextremidade 10b da tira bimetálica projetada para operar em conjunto com aprateleira deslizante 11 compreende uma rampa 13 formada por dobramentopara baixo da dita extremidade, que se estende para o topo do aparelho nadireção do mecanismo de operação M.

De acordo com a modalidade ilustrada nas figuras 2 e 3, a ditaextremidade da dita tira bimetálica foi cisalhada e uma parte 14 dessa partede extremidade foi dobrada de modo a formar uma rampa 15 se estendendopara o fundo do aparelho, isto é, no lado do aparelho projetado para ser fi-xado pelo meio de fixação F sobre uma superfície de suporte, a dita rampase estendendo entre a prateleira deslizante e a parte principal da tira bimetá-lica.

Na figura 4, esta rampa é formada por meio de uma parte adi-cionada 16 formando uma rampa fixada à extremidade da dita tira bimetáli-ca. Em todas estas modalidades, o ângulo α formado entre esta parte deextremidade que forma a rampa 13 e a direção longitudinal D da tira bimetá-lica é de cerca de 10°.

A operação do dispositivo de acordo com a invenção será des-crita a seguir, com referência às figuras.

Na figura 5, o dispositivo de disparo térmico é um dispositivo deacordo com a técnica anterior. Nesta figura, pode ser visto que a força Flexercida na prateleira deslizante 11 no início de deflexão da tira bimetálica10 move a prateleira deslizante 11 para longe do seu batente 12. Isto é devi-do ao fato de que por conta da grande deflexão da dita tira bimetálica, a úl-tima não mais exerce sua função de posicionamento da prateleira deslizantecontra o batente.

Na figura 6, ao contrário, uma rampa 13 foi formada na extremi-dade da tira bimetálica de acordo com a modalidade ilustrada nas figuras 2 e3. Devido a esta rampa, a força F2 exercida pela tira bimetálica no início dadeflexão do mesmo aciona a prateleira deslizante 11 em direção ao batente12, acima mencionado.

Um aparelho de proteção elétrica foi, portanto, alcançado pormeio da invenção em que a prateleira deslizante é inclinada em direção aoseu batente direito do início de deflexão da tira bimetálica. A prateleira desli-zante é, desse modo, corretamente posicionada antes da tira bimetálica co-meçar seu movimento na direção de disparo. O posicionamento da prateleiradeslizante no seu batente permite, assim, que o dito batente parcialmenteguie a prateleira deslizante quando o movimento da última ocorrer. A trajetó-ria de disparo e o percurso da prateleira deslizante são, portanto, repetitivos,conforme são os tempos de disparo para uma dada corrente, o que resultano desempenho do aparelho a ser aperfeiçoado. Este aperfeiçoamento a-presenta a vantagem de representar um baixo custo industrial, não vai ocu-par o lugar de outro componente do disjuntor de circuito, e não irá induzirqualquer modificação extensiva da cadeia cinemática do disjuntor do circuito.

A invenção se aplica a qualquer aparelho de engrenagem decâmbio protetor, utilizando uma tira bimetálica térmica, por exemplo, um dis-juntor de circuito de proteção do motor, um contator do motor, e assim pordiante.

A invenção não é, naturalmente, de modo algum limitada às mo-dalidades descritas e ilustradas que foram dadas somente a título de exemplo.

Outros meios poderiam, por conseguinte, ser imaginados para acriação de uma rampa.

Pelo contrário, a invenção estende-se a abranger todos os equi-valentes técnicos dos meios descritos, bem como suas combinações, se asúltimas forem realizados de acordo com o espírito da invenção.

Claims (8)

1. Dispositivo de disparo térmico para um aparelho de proteçãoelétrica, o dito dispositivo compreendendo uma alavanca de disparo articula-da em uma placa de montagem e sendo controlada pelo dito dispositivo dedisparo para executar o rompimento de um link mecânico, no evento de umafalha que ocorra, resultando em disparo automático de um mecanismo deoperação do disjuntor do circuito, este disparo resultando na abertura dedois contatos, respectivamente, estacionário e móvel, o dito dispositivo dedisparo térmico compreendendo uma tira bimetálica projetada para operarem conjunto com uma prateleira deslizante conectada de maneira articuladavia uma das suas extremidades do mesmo à dita alavanca de modo a acio-nar a dita prateleira deslizante na direção do disparo quando a deformaçãoda tira bimetálica ocorre após uma sobrecarga elétrica, a dita prateleira des-lizante operando em conjunto com um batente que é fixo em relação ao casodo aparelho e é projetado para parcialmente guiar a trajetória da prateleiradeslizante durante movimento da última, caracterizado pelo fato de que adita tira bimetálica (10) compreende uma parte que forma uma rampa (13),na sua extremidade do mesmo (10b) operando em conjunto com a prateleiradeslizante (11), a dita rampa sendo disposta de tal maneira para posicionar aprateleira deslizante (11) contra o acima mencionado batente (12) durante aprimeira fase de deformação da tira bimetálica de modo que o dito batenteentão executa o direcionamento da dita prateleira deslizante durante movi-mento da última.

2. Dispositivo de disparo de acordo com a reivindicação 1, carac-terizado pelo fato de que o plano da parte que forma uma rampa (13) formaum ângulo α de cerca de 10° com a direção longitudinal D da tira bimetálica(10).

3. Dispositivo de disparo de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizado pelo fato de que a parte acima mencionada que forma umarampa (13) é alcançada por dobramento da extremidade da tira bimetálica(10).

4. Dispositivo de disparo de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizado pelo fato de que a parte acima mencionada que forma umarampa (13) é alcançada por cisalhamento de uma parte da extremidade datira bimetálica (10) e, em seguida, dobramento dessa parte (14) de modo aformar uma rampa.

5. Dispositivo de disparo de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizado pelo fato de que a dita rampa (13) é alcançada por meio deuma parte adicionada (16) fixada à extremidade da tira bimetálica.

6. Dispositivo de disparo de acordo com a reivindicação 3, carac-terizado pelo fato de que o aparelho compreendendo uma parte de topocompreende o mecanismo de operação e uma parte de fundo compreen-dendo meios de fixação do aparelho a uma superfície de suporte, a ditarampa (13) é alcançada por dobramento da extremidade da tira bimetálicaem direção ao fundo do aparelho, a dita extremidade sendo direcionada parao topo do aparelho, no lado da tira bimetálica oposto à prateleira deslizante.

7. Dispositivo de disparo de acordo com a reivindicação 3, carac-terizado pelo fato de que o aparelho compreendendo uma parte de topocompreende o mecanismo de operação M e uma parte de fundo que com-preende meios de fixação F do aparelho a uma superfície de suporte, a ditarampa é alcançada por dobramento da extremidade da tira bimetálica, a úl-tima, em seguida, sendo direcionada para a parte de fundo do aparelho e seestendendo no mesmo lado da tira bimetálica como a prateleira deslizante.

8. Aparelho de proteção elétrica, compreendendo um dispositivode disparo térmico como definido em qualquer uma das reivindicações ante-riores.