ES2279437T3 - Mecanismo de cerradura con anclaje giratorio para cortacircuito automatico de seguridad. - Google Patents
Mecanismo de cerradura con anclaje giratorio para cortacircuito automatico de seguridad. Download PDFInfo
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Abstract
Mecanismo de cerradura de anclaje giratorio para cortacircuito automático de seguridad, que comprende: - un bastidor - una manivela articulada (3) montada pivotante alrededor de un eje (5) fijo con respecto al bastidor y que presenta una extremidad de anclaje (7), admitiendo la citada manivela (3) una posición enclavada y una posición disparada y estando solicitada por un muelle (13) hacia su posición disparada; - una palanca intermedia (8) montada pivotante alrededor de un eje (12) fijo con respecto al bastidor y adaptada para cooperar con la extremidad de anclaje (7) de la manivela articulada (3); - una palanca de anclaje (18) montada pivotante alrededor de un eje (17) llevado por la palanca intermedia (8) y que comprende una superficie de anclaje (22) adaptada para cooperar con la extremidad de anclaje (7) de la manivela articulada (3); - un muelle de mecanismo (38) que solicita la citada palanca de anclaje (18) a pivotar alrededor de su eje (17) en un sentido predeterminado; - un dispositivo de contacto que comprende, al menos, un contacto fijo (1) y, al menos, un contacto móvil (2) correspondiente, admitiendo este dispositivo una primera posición en la cual el contacto fijo (1) y el contacto móvil (2) están separados uno de otro, y una segunda posición en la cual el contacto fijo (1) y el contacto móvil (2) son mantenidos uno contra el otro, siendo mandado el paso de la primera a la segunda posición por la palanca intermedia (8); - medios de mantenimiento (26, 30) de la palanca de anclaje (18) en una posición estable, que comprenden un puntal (27) contra el cual la citada palanca de anclaje (18) está adaptada para apoyarse bajo el efecto del citado muelle de mecanismo (38); - un accionador (36) que admite una posición metida en la cual está retirado con respecto a los medios de mantenimiento (26, 30) y una posición salida en la cual actúa sobre los medios de mantenimiento (26, 30); admitiendo el citado mecanismo una posición de contacto en la cual la manivela articulada(3), en su posición enclavada, está apuntalada para solicitar la citada extremidad de anclaje (7) contra un tope (39) formado conjuntamente por la superficie de anclaje (22) de la palanca de anclaje (18) en su posición estable y la palanca intermedia (8) y solicita, así, la palanca intermedia (8) para mantener el dispositivo de contacto en su segunda posición; estando caracterizado el mecanismo porque la palanca intermedia (8) comprende una superficie de tope (15) y porque, cuando la palanca de anclaje (18) está en su posición estable, la superficie de anclaje (22) y la superficie de tope (15) delimitan un alojamiento de paredes convergentes que forman el citado tope (39) contra el cual es solicitada la extremidad de anclaje (7) de la manivela articulada (3), estando conformada la superficie de anclaje (22) para que, en cualquier punto de esta superficie de anclaje (22), la normal a esta superficie (22) esté orientada según una dirección que corta al eje de pivotamiento (17) de la palanca de anclaje (18).
Description
Mecanismo de cerradura con anclaje giratorio
para cortacircuito automático de seguridad.
La invención pertenece al ámbito de las
instalaciones eléctricas.
Se refiere de modo más particular a los
cortacircuitos automáticos de seguridad que permiten abrir
automáticamente un circuito eléctrico cuando se disparan por la
detección de un defecto eléctrico.
Tales cortacircuitos pueden ser, por ejemplo,
disyuntores adaptados para abrir un circuito eléctrico en caso de
cortacircuito o, también, interruptores diferenciales adaptados para
abrir un circuito en caso de puesta a tierra de una de las
fases.
Estos cortacircuitos comprenden, generalmente,
un juego de contactos metálicos destinados a abrir o a cerrar el
circuito eléctrico, así como un mecanismo de mando del juego de
contactos denominado mecanismo de cerradura.
El mecanismo de cerradura asegura el cierre y la
apertura manual del circuito, por la puesta a disposición de una
manivela en el exterior del cortacircuito, además de la apertura
automática del circuito como consecuencia de la detección de un
defecto
eléctrico.
eléctrico.
El documento FR 2 628 262 describe un mecanismo
de cerradura de este tipo en el cual el mantenimiento de los
contactos en posición de cierre del circuito está asegurado por el
anclaje de una pieza por un trinquete. En caso de defecto
eléctrico, este anclaje se rompe y el mecanismo se dispara,
provocando la apertura del circuito.
En este mecanismo de cerradura, la pieza
destinada a quedar anclada por el trinquete está montada giratoria
en otra pieza que manda el juego de contactos.
Este mecanismo de cerradura, denominado
"mecanismo de anclaje giratorio", es satisfactorio en lo que
concierne a su función de corte de un circuito eléctrico en las
aplicaciones particulares descritas en el documento antes
citado.
La invención, no obstante, pretende mejorar un
mecanismo de cerradura de este tipo y, de modo más general, la
cooperación de las diferentes piezas implicadas en el disparo del
mecanismo.
Con este objeto, ésta propone un mecanismo de
cerradura de anclaje giratorio para cortacircuito automático de
seguridad, que comprende:
- -
- un bastidor
- -
- una manivela articulada montada pivotante alrededor de un eje fijo con respecto al bastidor y que presenta una extremidad de anclaje, admitiendo la citada manivela una posición enclavada y una posición disparada y siendo solicitada por un muelle hacia su posición disparada;
- -
- una palanca intermedia montada pivotante alrededor de un eje fijo con respecto al bastidor y adaptada para cooperar con la extremidad de anclaje de la manivela articulada;
- -
- una palanca de anclaje montada pivotante alrededor de un eje llevado por la palanca intermedia y que comprende una superficie de anclaje adaptada para cooperar con la extremidad de anclaje de la manivela articulada;
- -
- un muelle de mecanismo que solicita la citada palanca de anclaje a pivotar alrededor de su eje en un sentido predetermina- do;
- -
- un dispositivo de contacto que comprende, al menos, un contacto fijo y, al menos, un contacto móvil correspondiente, admitiendo este dispositivo una primera posición en la cual el contacto fijo y el contacto móvil están separados uno de otro, y una segunda posición en la cual el contacto fijo y el contacto móvil son mantenidos uno contra el otro, siendo mandado el paso de la primera a la segunda posición por la palanca intermedia:
- -
- medios de mantenimiento de la palanca de anclaje en una posición estable, que comprenden un puntal contra el cual la citada palanca de anclaje está adaptada para apoyarse bajo el efecto del citado muelle de mecanismo;
- -
- un accionador que admite una posición metida en la cual está retirado con respecto a los medios de mantenimiento y una posición salida en la cual actúa sobre los medios de mantenimiento;
admitiendo el citado mecanismo una posición de
contacto en la cual la manivela articulada, en su posición
enclavada, está apuntalada para solicitar la citada extremidad de
anclaje contra un tope formado conjuntamente por la superficie de
anclaje de la palanca de anclaje en su posición estable y la palanca
intermedia y solicita, así, la palanca intermedia para mantener el
dispositivo de contacto en su segunda posi-
ción;
ción;
estando caracterizado el mecanismo porque la
palanca intermedia comprende una superficie de tope y porque,
cuando la palanca de anclaje está en su posición estable, la
superficie de anclaje y la superficie de tope delimitan un
alojamiento de paredes convergentes que forman el citado tope contra
el cual es solicitada la extremidad de anclaje de la manivela
articulada, estando conformada la superficie de anclaje para que en
cualquier punto de esta superficie de anclaje, la normal a esta
superficie esté orientada según una dirección que corta al eje de
pivotamiento de la palanca de anclaje.
Cuando el mecanismo de cerradura está en su
segunda posición de contacto, la palanca de anclaje, por una parte,
es mantenida en una posición estable por los medios de mantenimiento
y, por otra, solicitada por la extremidad de anclaje de la manivela
articulada.
La dirección de la fuerza con la cual la
extremidad de anclaje solicita la citada palanca pasa por el eje de
rotación de esta misma palanca y permite librarse de cualquier par
que hubiera ejercido la manivela articulada sobre la palanca de
anclaje.
A la solicitación del muelle de mecanismo no se
añade, por tanto, ninguna fuerza tendente a hacer girar la citada
palanca alrededor de su eje.
Por consiguiente, es posible, por ejemplo,
aumentar la fuerza de solicitación de la manivela sobre el tope y,
por tanto, aumentar la presión de los contactos uno contra otro para
aumentar las prestaciones en corte o en calentamiento.
Este aumento de la fuerza no tiene efecto sobre
la rotación de la palanca de disparo, aparte de las fuerza de
rozamiento generadas por el contacto de la extremidad de anclaje
contra el tope. El muelle de mecanismo está previsto para vencer
estas fuerzas de rozamiento y permitir, así, la rotación de la
palanca de anclaje durante el disparo del mecanismo. Así, es
posible emplear los mismos medios de mantenimiento cualquiera que
sea la presión que se desee aplicar al contacto.
De este modo, el mismo mecanismo de cerradura
puede ser utilizado para una gran variedad de cortacircuitos,
cualquiera que sea el número de contactos que hay que mandar y
cualquiera que sea el tipo de cortacircuito que condiciona la
energía disponible para el accionador.
En efecto, los cortacircuitos tetrapolares, por
ejemplo, necesitan ejercer una fuerza sobre el tope mayor que en
caso de los cortacircuitos unipolares o bipolares.
Asimismo, los interruptores diferenciales muy
sensibles, por ejemplo, solamente facilitan, en caso de defecto
eléctrico, algunos miliamperios al accionador, mientras que los
disyuntores pueden facilitar varios amperios.
La utilización de un mecanismo común para una
gran variedad de productos permite, desde el punto de vista del
constructor, disminuir los costes de fabricación y reducir los
riesgos de error de montaje al simplificar el procedimiento de
fabricación.
Por otra parte, se emplean habitualmente
auxiliares en asociación con estos cortacircuitos. Estos auxiliares
se encajan en los cortacircuitos de modo que se unen a ellos
mecánicamente para detectar el disparo del cortacircuito. Estos
auxiliares, naturalmente, deben estar adaptados al mecanismo de
cerradura del cortacircuito al cual están unidos. Así pues, la
invención permite, además, emplear una gama única de auxiliares,
adaptados al presente mecanismo de cerradura, para una gran
variedad de cortacircuitos.
Se observará que el documento EP 0 224 396
describe un mecanismo de cerradura para cortacircuito automático de
seguridad que comprende una palanca intermedia que presenta una
superficie de tope y en el cual, cuando la palanca de anclaje está
en posición estable, la superficie de anclaje y la superficie de
tope delimitan un alojamiento de paredes convergentes que forman el
tope contra el cual es solicitada la extremidad de anclaje de la
manivela
articulada.
articulada.
Sin embargo, en el mecanismo descrito por el
documento EP 0 224 396, no existe ningún muelle de mecanismo que
solicite la palanca de anclaje a pivotar alrededor de su eje en un
sentido predeterminado; no existen más medios de mantenimiento de
la palanca de anclaje en una posición estable.
Preferentemente, la superficie de anclaje de la
palanca de anclaje está formada por una porción de cilindro
centrada alrededor del eje de pivotamiento de la palanca de
anclaje.
La resultante de los esfuerzos de contacto sobre
una superficie de este tipo pasa, hablando matemáticamente, por el
eje de rotación y es una manera de poner en práctica los principios
expuestos anteriormente.
Asimismo, la extremidad de anclaje de la
manivela articulada puede estar formada por una porción de cilindro
centrada alrededor de un eje paralelo al eje de pivotamiento de la
palanca de anclaje.
El contacto lineal de la extremidad de anclaje
sobre la superficie de anclaje, así proporcionado, concurre a
evitar los fenómenos de rozamiento parásitos.
De acuerdo con las características preferidas de
la invención:
- -
- la palanca de anclaje comprende una primera superficie de contacto y una segunda superficie de contacto, siendo ésta última solicitada por el muelle de mecanismo para la rotación de la palanca de anclaje alrededor de su eje; y, eventualmente
- -
- la primera superficie de contacto y la segunda superficie de contacto están dispuestas, cada una, a una y otra parte del eje de pivotamiento de la palanca de anclaje, y los medios de mantenimiento comprenden un apoyo situado en una extremidad del puntal y que, cuando el mecanismo está en su posición de contacto, está dispuesto contra la citada primera superficie de contacto.
El disparo tiene lugar cuando el accionador
actúa sobre los medios de mantenimiento para separar el citado
apoyo de la primera superficie de contacto.
En este contexto, la fuerza necesaria para esta
maniobra depende directamente, y casi únicamente, de la fuerza
ejercida por el muelle de mecanismo. La carga aplicada por el muelle
define el esfuerzo de desbloqueo visto por el accionador.
Además, este esfuerzo de desbloqueo presenta una
baja dispersión entre los mecanismos producidos, pudiendo tener el
muelle de mecanismo, en diseño, una tolerancia reducida, por tanto
un mayor margen de seguridad.
Preferentemente, el mecanismo comprende, además,
un muelle de polarización que coopera con la palanca de anclaje y
con el puntal de manera que el citado puntal sea solicitado hacia la
palanca de anclaje.
Este muelle de polarización permite un
funcionamiento seguro del mecanismo en la medida en que el citado
puntal tendrá permanentemente tendencia a unirse a la primera
superficie para el mantenimiento de la palanca de anclaje.
Por razones de seguridad de funcionamiento y de
comodidad de realización, pueden considerarse las características
preferidas siguientes, independientemente una de otra:
- -
- los medios de mantenimiento comprenden una palanca auxiliar montada pivotante alrededor de un eje llevado por la palanca intermedia, comprendiendo esta palanca auxiliar, en una de sus extremidades, el citado puntal; y una palanca de disparo montada pivotante alrededor de un eje fijo con respecto al bastidor y adaptada para cooperar con el accionador así como con la palanca auxiliar, de modo que separa el puntal de la primera superficie de contacto cuando el accionador pasa de su posición metida a su posición salida;
- -
- el muelle de mecanismo es un muelle de torsión que comprende un arrollamiento cilíndrico de espiras así como dos ramales salientes, estando el arrollamiento cilíndrico centrado alrededor del eje de pivotamiento de la palanca intermedia, mientras que, cuando el mecanismo está en su posición de contacto, uno de los ramales se apoya sobre la citada segunda superficie de contacto y el otro ramal se apoya sobre un vástago de tope, fijo con respecto al bastidor;
- -
- la palanca auxiliar comprende, repartidos a una y otra parte de su eje de pivotamiento, el citado puntal y un ramal que presenta una porción terminal en arco de círculo adaptada para cooperar con la palanca de disparo;
- -
- la palanca de disparo comprende dos ramales que forman un ángulo entre sí y que se unen en el eje de pivotamiento de la palanca de disparo, presentando el primero de estos ramales una porción dispuesta frente al accionador y comprendiendo el segundo de estos ramales una porción redondeada destinada a cooperar con la palanca auxiliar;
- -
- los medios de mantenimiento comprenden un dedo de rearmado adaptado para ser solicitado por el muelle de mecanismo cuando el mecanismo está fuera de su posición de contacto, permitiendo el dedo de rearmado que el muelle de mecanismo haga pasar el accionador de su posición salida a su posición metida;
- -
- la palanca de disparo comprende un dedo de rearmado situado en la extremidad del primer ramal, más allá de la porción frente al accionador, y adaptado para ser solicitado por el muelle de mecanismo cuando el mecanismo está fuera de su posición de contacto, permitiendo el dedo de rearmado que el muelle de mecanismo rearme el primer ramal contra el accionador para poner este último en posición metida;
- -
- el mecanismo comprende, además, un muelle de rearmado adaptado para solicitar los medios de mantenimiento cuando el mecanismo está fuera de su posición de contacto, permitiendo el muelle de rearmado hacer pasar el accionador de su posición salida a su posición metida;
- -
- el mecanismo comprende, además, un muelle de rearmado adaptado para solicitar la palanca de disparo cuando el mecanismo está fuera de su posición de contacto, permitiendo el muelle de rearmado llevar el primer ramal contra el accionador para poner este último en posición metida;
- -
- la palanca intermedia comprende una rampa adaptada para recibir la extremidad de anclaje de la manivela articulada, estando dispuesta la citada superficie de tope a la entrada de la citada rampa;
- -
- el mecanismo comprende, además, un peón de tope fijado a la palanca intermedia y adaptado para limitar la amplitud angular del pivotamiento de la palanca de anclaje con respecto a la palanca intermedia;
- -
- la manivela articulada comprende una palanca manual destinada a sobresalir de la caja del cortacircuito para ser manipulable desde el exterior, así como una biela unida por una articulación a la citada palanca y que presenta en su extremidad opuesta a la articulación, la citada extremidad de anclaje;
- -
- el contacto móvil comprende un soporte montado pivotante alrededor de un eje fijo con respecto al bastidor y el mecanismo comprende, además, una biela que une la palanca intermedia y el contacto móvil para permitir el mando del dispositivo de contacto por la palanca intermedia;
- -
- el accionador es un gato electromecánico.
La exposición de la invención irá seguida ahora
de la descripción de un ejemplo preferido de realización, dado a
continuación a título ilustrativo y no limitativo, refiriéndose a
los dibujos anejos. En estos:
- la figura 1 es un esquema cinemático que
representa las diversas piezas de un mecanismo de cerradura de
acuerdo con la invención, así como los modos de cooperación entre
estas piezas, estando el mecanismo en su posición de contacto;
- la figura 2 es una vista similar a la figura
1, estando el mecanismo en una posición disparada, inmediatamente
después de la intervención del accionador;
- la figura 3 es una vista similar a la figura
1, estando el mecanismo en una posición en la cual,
cronológicamente después de la posición de la figura 2, el mecanismo
ha rearmado el accionador y está listo para pasar a su posición de
contacto si el usuario actúa sobre la manivela;
- la figura 4 es una vista agrandada del
encarte indicado por XIII en la figura 1 y que muestra
esquemáticamente la orientación de las fuerzas puestas en juego;
- la figura 5 es una vista en corte de un
mecanismo de cerradura de acuerdo con el modo de realización de las
figuras 1 a 4, estando el mecanismo en una posición correspondiente
a la posición de la figura 1;
- la figura 6 es una vista del mecanismo de la
figura 5, estando el mecanismo justo después de ser disparado;
- la figura 7 es una vista del mecanismo de la
figura 5, estando el mecanismo en una posición en la que,
cronológicamente después de la posición de la figura 6, los
contactos están separados, correspondiendo esta posición,
igualmente, a la posición de la figura 2;
- la figura 8 es una vista del mecanismo de la
figura 5, estando el mecanismo en una posición en la cual,
cronológicamente después de la figura 7, la manivela articulada ha
vuelto a su posición disparada, correspondiendo esta posición,
igualmente, a la posición de la figura 3;
- la figura 9 es una vista en perspectiva de un
mecanismo de cerradura de acuerdo con una variante de realización
de la invención en la cual el mecanismo comprende un muelle
específico para el rearmado del accionador, estando tomada la
figura 9 desde el lado en que este muelle de rearmado es
visible;
- las figuras 10 a 13 corresponden a las
figuras 5 a 8 en el caso de la variante de realización de la figura
9.
Las figuras 1 a 4 son vistas esquemáticas
destinadas a la exposición de los principios de funcionamiento del
mecanismo de cerradura.
Las figuras 5 a 8 son vistas de un mecanismo de
cerradura real, en corte, correspondiente a una realización
práctica de acuerdo con los esquemas de las figuras 1 a 4.
Finalmente, las figuras 9 a 13 representan un
mecanismo de cerradura real que corresponde a la variante de
realización antes citada.
En lo que concierne al funcionamiento del
mecanismo, éste será expuesto, tanto refiriéndose a las figuras 1 a
4, como, paralelamente, a las figuras 5 a 8, llevado las piezas
correspondientes el mismo número de referencia.
El mecanismo visible en estas figuras está
destinado a estar montado en una caja no representada.
Este comprende un par de contactos 1, 2 de los
cuales uno 1 es fijo y el otro 2 es móvil. Cada uno de estos
contactos 1, 2 está destinado a estar unido al circuito eléctrico
(no representado) que se desea proteger, cerrando su puesta en
contacto el circuito y, por el contrario, abriendo su separación
mutua el circuito.
Aquí solamente están representados dos contactos
1, 2, de perfil, entendiéndose que pares suplementarios de
contactos se alinearían con el par descrito en el caso en que se
quisiera mandar simultáneamente el corte de diferentes circuitos o
de diferentes fases de un mismo circuito.
Por otra parte, los contactos 1, 2 son
solicitados para separarse uno de otro por un muelle de apertura 34
(esquematizado en las figuras 1 a 3 por una flecha de par).
Este es el mecanismo de cerradura que va a
asegurar el mando de los contactos 1, 2.
Este comprende una manivela articulada 3 formada
por una palanca manual 4 montada giratoria alrededor de un eje 5
fijo con respecto a la caja, haciendo aquí esta última la función de
un bastidor que soporta los diferentes elementos del mecanismo. La
manivela articulada 3 comprende, igualmente, una biela 6 unida por
una unión pivote a la palanca manual 4 de manera que la rotación de
esta última provoca el desplazamiento de la biela 6. Ésta comprende
una extremidad de anclaje 7 representada por un círculo en los
esquemas de las figuras 1 a 4 y realizada por un cilindro que se
extiende perpendicularmente al plano del dibujo en las figuras 5 a
8.
La movilidad de la manivela articulada 3 la
permite tomar dos posiciones terminales: una posición enclavada
(véanse las figuras 1 y 5) y una posición disparada (véanse las
figuras 3 y 8), delimitando estas dos posiciones una amplitud
angular de aproximadamente 90º para la palanca manual 4. Un muelle
13 (materializado por una flecha de par en las figuras 1 a 3)
solicita la manivela 3 hacia su posición disparada.
El mecanismo comprende, además, una palanca
intermedia 8 que coopera indirectamente con el contacto móvil 2 por
intermedio de una biela 9 articulada a un soporte 10 que lleva el
contacto móvil, estando el soporte 10 montado giratorio alrededor
de un eje 11 fijo con respecto a la caja.
La palanca intermedia 8 está montada giratoria
alrededor de un eje 12 fijo con respecto a la caja y dispuesto de
tal modo que el pivotamiento de la palanca 8 en un sentido arrastra
el contacto móvil 2 contra el contacto fijo 1 o, en el otro
sentido, arrastra el contacto móvil 2 a distancia del contacto fijo
1.
La palanca intermedia 8 comprende, además, una
rampa 14 dispuesta en su extremidad opuesta a la biela 9,
permitiendo esta rampa 14 recibir y guiar la extremidad de anclaje
7 de la biela 6.
A la entrada de la rampa 14, la palanca
intermedia 8 comprende un alojamiento formado por una superficie de
tope 15 y una pared lateral 16, pudendo recibir este alojamiento
parcialmente la extremidad de anclaje 7.
Además, la palanca intermedia 8 soporta un eje
17, en la proximidad de la rampa 14, alrededor del cual está
montada giratoria una palanca de anclaje 18. Esta última comprende
una primera superficie de contacto 19 y una segunda superficie de
contacto 20 dispuestas a una y otra parte del eje 17, así como un
diente 21 que presenta una superficie de anclaje 22. La superficie
de anclaje 22 es una porción de cilindro cuyo eje está confundido
con el eje de pivotamiento 17 de la palanca de anclaje 18.
Un muelle de mecanismo, aquí un muelle de
torsión 38, está dispuesto alrededor del eje 12 de la palanca
intermedia 8 y ejerce una fuerza de torsión entre un vástago de
tope 23 solidario de la caja y la segunda superficie de contacto 20
cuando el mecanismo está en la posición de las figuras 1 y 5.
Un peón de tope 24 fijado a la palanca
intermedia 8 está previsto para limitar el recorrido angular de la
palanca de anclaje 18 con respecto a la palanca intermedia 8.
La palanca intermedia 8 soporta, finalmente, un
eje 25 alrededor del cual está montada giratoria una palanca
auxiliar 26 que comprende un primer ramal que forma un puntal 27 y
que lleva una punta de apoyo 28 destinada a cooperar con la primera
superficie de contacto 19 de la palanca de anclaje 18. Por otra
parte, está previsto un muelle de polarización 35 para solicitar la
punta de apoyo 28 hacia la citada primera superficie de contacto
19.
La palanca auxiliar 26 comprende, igualmente, un
segundo ramal 29 destinado a cooperar con una palanca de disparo
30.
El primer ramal 27 y el segundo ramal 29 están
dispuestos a una y otra parte del eje 25 de la palanca auxiliar
26.
La palanca de disparo 30 está montada giratoria
alrededor de un eje 31 fijo con respecto a la caja y comprende una
primer ramal 32 y un segundo ramal 33 que forma aquí un ángulo de
aproximadamente 90º, teniendo el segundo ramal una esquina
redondeada para su cooperación con el segundo ramal 29 de la palanca
auxiliar 26.
La palanca de disparo 30 puede ser puesta en
movimiento por un gato electromecánico 36 fijo con respecto a la
caja y que admite una posición metida (véanse las figuras 1 y 5) y
una posición salida (véanse las figuras 2 y 6), efectuándose el
paso de la posición metida a la posición salida alimentando
eléctricamente el gato 36 durante la detección del defecto
eléctrico que debe causar el disparo del mecanismo.
La palanca auxiliar 26 y la palanca de disparo
30 forman medios de mantenimiento que de esta manera pueden ser
puestos en movimiento por el gato 36.
El vástago del gato 36 actúa sobre el primer
ramal 32 de la palanca de disparo 30. En el citado primer ramal 32,
más allá de la porción destinada al contacto con el vástago del gato
36, está previsto un dedo de rearmado 37 que se extiende
perpendicularmente al plano de los dibujos y que está destinado a
cooperar con el muelle de mecanismo 38.
En efecto, cuando el mecanismo está en la
posición de las figuras 1 y 5, el muelle 38 ejerce una fuerza de
separación angular entre el vástago de tope 23 y la segunda
superficie de contacto 20 de la palanca de anclaje 18.
Mientras que, cuando el mecanismo está en la
posición de las figuras 2 y 7, el muelle 38 ejerce esta vez una
fuerza entre el vástago de tope 23 y el dedo de rearmado 37 en la
medida en que, en esta posición, el dedo de rearmado se sitúa antes
del nivel en el que se encuentra la segunda superficie de contacto
20.
El mecanismo de cerradura que acaba de
describirse funciona de la manera que a continuación se indica.
El mecanismo, tal como está mostrado en sus
figuras 1 y 5 está en su posición de contacto. Para llevarlo a esta
posición, a partir, generalmente, de una posición disparada, tal
como la representada en las figuras 3 y 8, es necesario enclavar el
mecanismo accionando la palanca manual 4 (que es el único elemento
del mecanismo que sobresale de la caja) de su posición disparada a
su posición enclavada.
La rotación de la palanca manual 4 arrastra a la
biela 6 a disponer su extremidad de anclaje 7 contra un tope 39
formado por la convergencia de las superficies de tope 15 y de
anclaje 22.
La extremidad de anclaje 7 desliza, así, a
medida que se produce la rotación de la palanca manual 4, dentro
del embudo formado por el tope 39 hasta tomar una posición en la que
está en contacto franco, tanto con la superficie de tope 15, como
con la superficie de anclaje 22. A partir de este momento, la
continuación de la rotación de la palanca manual 4 provoca el
pivotamiento de la palanca intermedia 8 y, por consiguiente, la
aproximación de los contactos 1, 2.
Paralelamente, la palanca auxiliar 26 es
solicitada por el muelle de polarización 35 para entrar en contacto
con la primera superficie de contacto 19 de la palanca de anclaje
18.
Debido al pivotamiento de la palanca intermedia
8 y, por consiguiente, de la segunda superficie de contacto 20 de
la palanca de anclaje 18, ésta entra en contacto con el muelle de
mecanismo 38, y a medida que se produce la rotación, libera el dedo
de rearmado 37 de la tensión del muelle 38.
El muelle de mecanismo 38 se cargará, así, hasta
que el mecanismo alcance la posición estable, de contacto, de las
figuras 1 y 5 en las cuales la biela 9 está apuntalada.
En esta posición, las fuerzas ejercidas por la
extremidad de anclaje 7 sobre el tope 39 están detalladas en la
figura 4.
Una primera componente F_{1} se aplica a la
superficie de anclaje 22 y una segunda componente F_{2} se aplica
a la superficie de tope 15.
Cualquiera que sea la posición que alcance la
extremidad de anclaje durante su hundimiento hacia el tope 39, ésta
solamente podrá transmitir una componente F_{1} según una
dirección que pasa por el eje 17 de la palanca de anclaje 18,
debido a la forma circular centrada alrededor de este eje 17 de la
superficie de anclaje 22. Las otras direcciones de fuerza serán
transmitidas por la componente F_{2}.
La extremidad de anclaje 7 no ejerce, así,
ningún par tendente a hacer girar la palanca de anclaje, solamente
el propio eje 17 sufre un esfuerzo.
Durante la aparición de un defecto eléctrico, el
gato 36 pasa a la posición salida (véase la figura 6), provocando
el pivotamiento de la palanca de disparo 30 y, por tanto, el
pivotamiento de la palanca auxiliar 26.
Esto tiene como consecuencia, bajo el efecto del
muelle de mecanismo 38, separar el diente 21 de la entrada de la
rampa 14 y permitir a la palanca intermedia 8 pivotar bajo el efecto
del muelle de apertura 34, cualquiera que sea la posición de la
palanca manual 4, puesto que la extremidad de anclaje puede ahora
posicionarse en la rampa 14 (véanse las figuras 2 y 7). Los
contactos 1, 2 son, así, separados y el circuito eléctrico queda
abierto.
La fase siguiente consiste en que el muelle de
mecanismo 38 actúa sobre el dedo de rearmado 37 para llevar el gato
36 a su posición metida, y el muelle 13 solicita la manivela 3 hacia
su posición disparada arrastrando la extremidad de anclaje 7 a
salir de la rampa 14 para posicionarse a la entrada del tope 39,
lista para un nuevo enclavamiento (véanse las figuras 3 y 8).
Las figuras 9 a 13 representan una variante del
mecanismo de cerradura descrito.
El mecanismo de acuerdo con esta variante es
completamente idéntico al precedente, con la excepción del rearmado
del gato 36 que no se hace por el muelle de mecanismo 38 actuando
sobre un dedo de rearmado 37, sino por un muelle de rearmado 40
específico. Éste, visible en la figura 9 que representa el mecanismo
visto desde el otro lado, solicita un movimiento angular de
separación entre la extremidad del segundo ramal 33 de la palanca
de disparo 30 y la palanca intermedia 8.
Para limitar el recorrido del muelle de
mecanismo 38 está previsto, además, un tope de parada 41.
Otra variante no representada se refiere al
disparo que se realiza por un auxiliar externo al mecanismo y que
actúa directamente en rotación sobre la palanca auxiliar 26. Así,
pueden suprimirse el gato 36 y la palanca de disparo 30.
Claims (19)
1. Mecanismo de cerradura de anclaje giratorio
para cortacircuito automático de seguridad, que comprende:
- un bastidor
- una manivela articulada (3) montada pivotante
alrededor de un eje (5) fijo con respecto al bastidor y que
presenta una extremidad de anclaje (7), admitiendo la citada
manivela (3) una posición enclavada y una posición disparada y
estando solicitada por un muelle (13) hacia su posición
disparada;
- una palanca intermedia (8) montada pivotante
alrededor de un eje (12) fijo con respecto al bastidor y adaptada
para cooperar con la extremidad de anclaje (7) de la manivela
articulada (3);
- una palanca de anclaje (18) montada pivotante
alrededor de un eje (17) llevado por la palanca intermedia (8) y
que comprende una superficie de anclaje (22) adaptada para cooperar
con la extremidad de anclaje (7) de la manivela articulada (3);
- un muelle de mecanismo (38) que solicita la
citada palanca de anclaje (18) a pivotar alrededor de su eje (17)
en un sentido predeterminado;
- un dispositivo de contacto que comprende, al
menos, un contacto fijo (1) y, al menos, un contacto móvil (2)
correspondiente, admitiendo este dispositivo una primera posición en
la cual el contacto fijo (1) y el contacto móvil (2) están
separados uno de otro, y una segunda posición en la cual el contacto
fijo (1) y el contacto móvil (2) son mantenidos uno contra el otro,
siendo mandado el paso de la primera a la segunda posición por la
palanca intermedia (8);
- medios de mantenimiento (26, 30) de la palanca
de anclaje (18) en una posición estable, que comprenden un puntal
(27) contra el cual la citada palanca de anclaje (18) está adaptada
para apoyarse bajo el efecto del citado muelle de mecanismo
(38);
- un accionador (36) que admite una posición
metida en la cual está retirado con respecto a los medios de
mantenimiento (26, 30) y una posición salida en la cual actúa sobre
los medios de mantenimiento (26, 30);
admitiendo el citado mecanismo una posición de
contacto en la cual la manivela articulada (3), en su posición
enclavada, está apuntalada para solicitar la citada extremidad de
anclaje (7) contra un tope (39) formado conjuntamente por la
superficie de anclaje (22) de la palanca de anclaje (18) en su
posición estable y la palanca intermedia (8) y solicita, así, la
palanca intermedia (8) para mantener el dispositivo de contacto en
su segunda posición;
estando caracterizado el mecanismo porque
la palanca intermedia (8) comprende una superficie de tope (15) y
porque, cuando la palanca de anclaje (18) está en su posición
estable, la superficie de anclaje (22) y la superficie de tope (15)
delimitan un alojamiento de paredes convergentes que forman el
citado tope (39) contra el cual es solicitada la extremidad de
anclaje (7) de la manivela articulada (3), estando conformada la
superficie de anclaje (22) para que, en cualquier punto de esta
superficie de anclaje (22), la normal a esta superficie (22) esté
orientada según una dirección que corta al eje de pivotamiento (17)
de la palanca de anclaje (18).
2. Mecanismo de cerradura de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque la superficie de
anclaje (22) de la palanca de anclaje (18) está formada por una
porción de cilindro centrada alrededor del eje de pivotamiento (17)
de la palanca de anclaje (18).
3. Mecanismo de cerradura de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque la
extremidad de anclaje (7) de la manivela articulada (3) está
formada por una porción de cilindro centrada alrededor de un eje
paralelo al eje de pivotamiento (17) de la palanca de anclaje
(18).
4. Mecanismo de cerradura de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la palanca
de anclaje (18) comprende una primera superficie de contacto (19) y
una segunda superficie de contacto (20), siendo solicitada esta
última por el muelle de mecanismo (38) para la rotación de la
palanca de anclaje (18) alrededor de su eje (17).
5. Mecanismo de cerradura de acuerdo con la
reivindicación 4, caracterizado porque la primera superficie
de contacto (19) y la segunda superficie de contacto (20) están
dispuestas, cada una, a una y otra parte del eje de pivotamiento
(17) de la palanca de anclaje (18), y porque los medios de
mantenimiento (26, 30) comprenden un apoyo (28) situado en una
extremidad del puntal (27) y que, cuando el mecanismo está en su
posición de contacto, está dispuesto contra la citada primera
superficie de contacto (19).
6. Mecanismo de cerradura de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el mecanismo
comprende, además, un muelle de polarización (35) que coopera con
la palanca de anclaje (18) y con el puntal (27) de manera que el
citado puntal (27) sea solicitado hacia la palanca de anclaje
(18).
7. Mecanismo de cerradura de acuerdo con una de
las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque los medios
de mantenimiento comprenden:
- una palanca auxiliar (26) montada pivotante
alrededor de un eje (25) llevado por la palanca intermedia (8),
comprendiendo esta palanca auxiliar (26), en una de sus
extremidades, el citado puntal (27);
- una palanca de disparo (30) montada pivotante
alrededor de un eje (31) fijo con respecto al bastidor y adaptada
para cooperar con el accionador (36), así como con la palanca
auxiliar (26), de modo que separa el puntal (27) de la primera
superficie de contacto (19) cuando el accionador (36) pasa de su
posición metida a su posición salida.
8. Mecanismo de cerradura de acuerdo con una de
las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque el muelle
de mecanismo (38) es un muelle de torsión que comprende un
arrollamiento cilíndrico de espiras así como dos ramales salientes,
estando el arrollamiento cilíndrico centrado alrededor del eje de
pivotamiento (12) de la palanca intermedia (8), mientras que,
cuando el mecanismo está en su posición de contacto, uno de los
ramales se apoya sobre la citada segunda superficie de contacto
(20) y el otro ramal se apoya sobre un vástago de tope (23), fijo
con respecto al bastidor.
9. Mecanismo de cerradura de acuerdo con una de
las reivindicaciones 7 y 8, caracterizado porque la palanca
auxiliar (26) comprende, repartidos a una y otra parte de su eje de
pivotamiento (25), el citado puntal (27) y un ramal (29) que
presenta una porción terminal adaptada para cooperar con la palanca
de disparo (30).
10. Mecanismo de cerradura de acuerdo con una de
las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque la palanca
de disparo (30) comprende dos ramales (32, 33) que forman un ángulo
entre sí y que se unen en el eje de pivotamiento (31) de la palanca
de disparo (30), presentando el primero (32) de estos ramales una
porción dispuesta frente al accionador (36) y comprendiendo el
segundo (33) de estos ramales una porción redondeada destinada a
cooperar con la palanca auxiliar (26).
11. Mecanismo de cerradura de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque los medios
de mantenimiento (26, 30) comprenden un dedo de rearmado (37)
adaptado para ser solicitado por el muelle de mecanismo (38) cuando
el mecanismo está fuera de su posición de contacto, permitiendo el
dedo de rearmado (37) que el muelle de mecanismo (38) haga pasar el
accionador (36) de su posición salida a su posición metida
12. Mecanismo de cerradura de acuerdo con la
reivindicación 10, caracterizado porque la palanca de disparo
(30) comprende un dedo de rearmado (37) situado en la extremidad
del primer ramal (32), más allá de la porción frente al accionador
(36), y adaptado para ser solicitado por el muelle de mecanismo (38)
cuando el mecanismo está fuera de su posición de contacto,
permitiendo el dedo de rearmado (37) que el muelle de mecanismo (38)
lleve el primer ramal (32) contra el accionador (36) para poner
este último en posición metida.
13. Mecanismo de cerradura de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el
mecanismo comprende, además, un muelle de rearmado (40) adaptado
para solicitar los medios de mantenimiento (26, 30) cuando el
mecanismo está fuera de su posición de contacto, permitiendo el
muelle de rearmado (40) hacer pasar el accionador (36) de su
posición salida a su posición metida.
14. Mecanismo de cerradura de acuerdo con la
reivindicación 10, caracterizado porque el mecanismo
comprende, además, un muelle de rearmado (40) adaptado para
solicitar la palanca de disparo (30) cuando el mecanismo está fuera
de su posición de contacto, permitiendo el muelle de rearmado (40)
llevar el primer ramal (32) contra el accionador (36) para poner
este último en posición metida.
15. Mecanismo de cerradura de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque la palanca
intermedia (8) comprende una rampa (14) adaptada para recibir la
extremidad de anclaje (7) de la manivela articulada (3), estando
dispuesta la citada superficie de tope (15) a la entrada de la
citada rampa (14).
16. Mecanismo de cerradura de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque el
mecanismo comprende, además, un peón de tope (24) fijado a la
palanca intermedia (8) y adaptado para limitar la amplitud angular
del pivotamiento de la palanca de anclaje (18) con respecto a la
palanca intermedia (8).
17. Mecanismo de cerradura de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque la manivela
articulada (3) comprende una palanca manual (4) destinada a
sobresalir de la caja del cortacircuito para ser manipulable desde
el exterior, así como una biela (6) unida por una articulación a la
citada palanca (4) y que presenta en su extremidad opuesta a la
articulación, la citada extremidad de anclaje (7).
18. Mecanismo de cerradura de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque el contacto
móvil (2) comprende un soporte (10) montado pivotante alrededor de
un eje (11) fijo con respecto al bastidor y porque el mecanismo
comprende, además, una biela (9) que une la palanca intermedia (8) y
el contacto móvil (2) para permitir el mando del dispositivo de
contacto por la palanca intermedia (8).
19. Mecanismo de cerradura de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque el
accionador (36) es un gato electromecánico.
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