ES2347000T3 - Acumulador de fuerza. - Google Patents

Abstract

Acumulador de fuerza para un seccionador bajo carga escalonado, en el que se prevén un carro de remonte desplazable longitudinalmente y acoplado con un árbol de accionamiento y un carro de salto igualmente desplazable en el sentido, longitudinal acoplado con un árbol de salida, previendo entre el carro de remonte y el carro de salto al menos un resorte del acumulador de fuerza, en el que el carro de remonte del seccionador bajo carga escalonado puede ser desplazado linealmente por medio del árbol de accionamiento giratorio alternativamente en dos sentidos contrarios, de tal modo, que se pueda tensar el al menos un resorte del acumulador de fuerza, en el que, después de alcanzar la nueva posición final del carro de remonte se puede desenclavar el carro de salto, bloqueado hasta ahora, de tal modo, que siga de manera brusca el movimiento del carro de remonte y en el que el movimiento lineal del carro de salto puede ser transformado en un movimiento de giro, caracterizado porque en el lado del carro (9) de salto orientado hacia el árbol de salida se disponen dos rodillos (12, 13), que ruedan en una colisa (14) giratoria orientada hacia ellos y que a su vez está acoplada con el árbol de salida, porque la colisa (14) posee un contorno (16) interior así como un contorno (17) exterior tales, que durante una primera parte de cada movimiento del carro (9) de salto se guíe en primer lugar el prime rodillo (12) con unión cinemática de forma en la colisa (14), pudiendo girar libremente el segundo rodillo (13), porque durante una segunda parte de cada movimiento del carro (9) de salto, el rodillo (13), libremente giratorio hasta ahora, se guía con unión cinemática de forma y porque el primer rodillo (12) guiado hasta ahora con unión cinemática de forma puede girar libremente y porque durante una tercera parte de cada movimiento el primer rodillo (12) libremente giratorio hasta ahora se guía con unión cinemática de forma y el segundo rodillo (13) guiado hasta ahora con unión cinemática de forma se puede mover libremente.

Description

Acumulador de fuerza.

El invento se refiere a un acumulador de fuerza para un seccionador bajo carga escalonado.

Los seccionadores bajo carga escalonados sirven para la conmutación sin interrupción de las diferentes tomas de los devanados de un transformador escalonado bajo carga. Dado que esta conmutación tiene lugar usualmente de modo brusco, los seccionadores bajo carga escalonados poseen generalmente un acumulador de fuerza.

A través del documento DE-PS 19 56 369 y del documento DE-PS 28 06 282 ya se conocen acumuladores de fuerza de esta clase. Antes del comienzo de cada accionamiento del seccionador bajo carga escalonado es remontado, es decir tensado, por el árbol de accionamiento de aquel. El acumulador de fuerza conocido se compone esencialmente de un carro de remonte y de un carro de salto entre los que se disponen resortes de acumulación de fuerza como acumuladores de energía.

En los acumuladores de fuerza conocidos se prevén barras de guía sobre las que están montados con movimiento longitudinal independiente entre sí el carro de remonte y también el carro de salto. Las barras de guía forman al mismo tiempo la guía para los resortes del acumulador de fuerza de tal modo, que siempre un resorte del acumulador de fuerza rodea una barra de guía.

El carro de remonte es desplazado linealmente con relación al carro de salto por medio de una excéntrica acoplada con el árbol de accionamiento, con lo que se tensan los resortes del acumulador de fuerza situados entre ellos. Cuando el carro de remonte alcanza su nueva posición final, se anula el enclavamiento del carro de salto. Este sigue de manera lineal y de modo brusco, ya que está sometido a la fuerza de los resortes del acumulador de fuerza, el movimiento lineal precedente del carro de remonte. Por los documentos DE-PS 19 56 369 y DE-PS 28 06 282 se conoce el procedimiento de transformar este movimiento brusco del carro de salto por medio de un rodillo, que penetra en una ranura, en un movimiento de rotación de un árbol de salida. Esta manera conocida para la transformación de un movimiento longitudinal en un movimiento de rotación por medio de un rodillo giratorio o de una corredera tiene el inconveniente de que al principio de cada movimiento se dispone de relativamente poca fuerza, alcanzando la fuerza su valor máximo aproximadamente en el centro del movimiento, decayendo nuevamente hacia el final del movimiento. Esta curva del par de giro no es apropiado para determinadas conmutaciones en las que es preciso accionar sucesivamente con cada accionamiento una gran cantidad de contactos con una secuencia de accionamiento prefijada. Debido al par de giro pequeño disponible al fin al de la conmutación existe, además el peligro de que el seccionador bajo carga escalonado no alcance con seguridad su posición final.

A través del documento WO 02/31847 se conoce, además, el procedimiento de transformar el movimiento longitudinal del carro de salto por medio de una rueda dentada acoplada con un dentado en un movimiento de rotación. Con esta clase de transformación del movimiento se obtiene un desarrollo constante de la fuerza, lo que tampoco es ventajoso para determinadas secuencias de conmutación. Además, no es posible variar la curva constante del par de giro.

El objeto del invento es divulgar un acumulador de fuerza de la clase mencionada más arriba, que de una manera sencilla permita una modificación de la curva del par de giro en el árbol de salida, es decir después de la transformación del movimiento longitudinal del carro de salto en un movimiento de rotación. En especial debe ser posible, que con medios técnicos sencillos se puedan variar las relaciones de transmisión y que al final de la conmutación se disponga de un par de giro grande, que en cualquier situación garantice, que se alcanza con seguridad la posición final y que el acumulador de fuerza se enclave nuevamente.

Este problema se soluciona con un acumulador de fuerza con las características de la primera reivindicación. Las reivindicaciones subordinadas se refieren en especial a perfeccionamientos ventajosos del invento.

El acumulador de fuerza según el invento permite con sus dos rodillos combinados con la cooperación, igualmente según el invento, de estos rodillos con una colisa configurada de manera especial en la que se guían los rodillos y con la que se acoplan alternativamente sus flancos, una adaptación entre límites amplios de las curvas específicas del tiempo y del par de giro del movimiento de rotación derivado del movimiento lineal brusco del carro de salto de un árbol de accionamiento en las secuencias de conmutación y de accionamiento más variadas. La relación de transmisión del acumulador de fuerza así como el par de giro y también la velocidad se pueden modificar de manera sencilla por medio de la separación de los dos rodillos.

Con la disposición según el invento también se dispone, en especial al final del movimiento del carro de salto y con ello del árbol de accionamiento, de un par de giro grande, cuando casi ha terminado la conmutación del seccionador bajo carga escalonado.

El invento se describirá en lo que sigue con detalle a título de ejemplo por medio del dibujo. En él muestran:

La figura 1, un acumulador de fuerza según el invento en una representación en perspectiva oblicua desde arriba.

La figura 2, el mismo acumulador de fuerza en otra representación en perspectiva oblicua desde abajo.

La figura 3, la disposición de los rodillos del acumulador de fuerza según el invento, vista únicamente desde arriba.

La figura 4, esta disposición de los rodillos en una representación esquemática en perspectiva oblicua desde arriba.

Las figuras 1 y 2 muestran un acumulador de fuerzas según el invento en diferentes posiciones, no siendo posible identificar en cada representación las piezas individuales descritas con detalle en lo que sigue, por lo que tampoco están representados todos los símbolos de referencia. Además, en la figura 1 se han suprimido los resortes del acumulador de fuerza para mejorar la representación.

Como se conoce a través del estado de la técnica mencionado más arriba, en el acumulador de fuerza aquí descrito se prevé un disco 1 excéntrico acoplado con un árbol de accionamiento no representado, que acciona un carro 3 de remonte actuando sobre los dados 2 de arrastre dispuestos arriba y abajo en la dirección del movimiento del carro de remonte. El acumulador de fuerza posee en este ejemplo de ejecución tres barras 4, 5 y 6 de guía, que se extienden paralelas, que se extienden a lo largo de la dirección del carro 3 de remonte, estando rodeadas aquí dos de ellas por los resortes 8 del acumulador de fuerza. En el marco del invento también es posible otra cantidad de barras de guía y de resortes del acumulador de fuerza. El carro 3 de remonte posee en sus dos extremos cojinetes 7 lineales, que rodean cada uno una de las barras 4 ó 5 ó 6 de guía. Con estos cojinetes lineales se monta el carro de remonte de manera estable y guiada de manera definida en su movimiento. Los resortes 8 del acumulador de fuerza se fijan arriba, respectivamente abajo en la dirección del movimiento en un travesaño de resortes desplazable y el que apoyan.

Por debajo del carro 3 de remonte se guía con movimiento longitudinal en la misma dirección que este un carro 9 de salto. Este carro 9 de salto posee nuevamente en sus dos lados cojinetes 10 lineales, cada uno de los que rodea igualmente una de las barras 4 ó 5 ó 6 de guía. En el marco del invento también son posibles otras configuraciones constructivas del carro 3 de remonte y del carro 9 de salto. Únicamente es importante, que el carro 3 de remonte y el carro 9 de salto ejecuten siempre el movimiento lineal Indicado en las figuras con la flecha doble.

Al carro 9 de salto está fijado en su lado inferior opuesto al carro 3 de remonte un saliente 11, que soporta dos rodillos 12, 13 orientados hacia abajo. Estos rodillos 12, 13 están dispuestos de tal modo, que se hallan en un plano horizontal sobre una línea perpendicular a la dirección del movimiento del carro de salto.

Esto se puede ver con especial claridad en la figura 4. La dirección del movimiento del saliente 11 allí representado, que equivale a la del carro 9 de salto, se representa con una flecha doble. Los dos rodillos 12, 13 están fijados sobre una línea perpendicular a ella al saliente 11. Los rodillos libres dirigidos hacia abajo son giratorios.

Los dos rodillos 12, 13 se corresponden con una colisa 14 con configuración especial mecanizada con la forma de una ranura en un volante 15. La colisa 14 con configuración especial se describirá todavía con detalle más abajo.

El volante 15 descrito está acoplado a su vez con un cubo 18 de salida, que posee un orificio 19 acanalado acoplado a su vez con un árbol de salida no representado, que transmite el movimiento de rotación generado al seccionador bajo carga escalonado y lo acciona con ello.

La colisa 14 ya mencionada posee un contorno 16 interior así como un contorno 17 exterior, no siendo paralelos los dos contorno 16, 17 en la parte central. Con otras palabras: el ancho interior de la colisa 14 no es constante, sino que varía. La colisa 14 posee un contorno con forma de Y, siendo la separación entre el contorno 16 interior y el contorno 17 exterior aproximadamente constante en la parte de las zonas exteriores de los tres brazos de la Y y equivaliendo aproximadamente al diámetro de los rodillos 12, 13. Con ello se puede guiar siempre en estas zonas exteriores uno de los dos rodillos 12, 13 con unión cinemática de forma. El ancho de la colisa 14 aumenta en la parte central, de manera, que en esta zona se puede mover libremente uno de los dos rodillos 12 ó 13.

La secuencia de los movimientos durante el remonte del acumulador de fuerza según el invento es la siguiente: un árbol de accionamiento no representado comienza a girar de manera continua y con él el disco 1 excéntrico, que se desliza sobre el dado 2 de arrastre correspondiente desplazando con ello el carro 3 de remonte en la dirección longitudinal sobre las barras 4, 5, 6 de guía. Con ello se tensan los resortes 8 del acumulador de fuerza. Cuando el carro 3 de remonte alcanza casi su nueva posición final, los resortes 8 del acumulador de fuerza están pretensados al máximo. Hasta este instante todavía está enclavado el carro 9 de salto, de manera, que no puede seguir el movimiento del carro 3 de remonte. Poco antes de la nueva posición final del carro 3 de remonte se anula el enclavamiento por medio de un elemento de accionamiento apropiado. Esto es conocido a través del estado de la técnica. Como resultado de este enclavamiento anulado, el carro 9 de salto sigue ahora, debido a la fuerza de los resortes del acumulador de fuerza tensados, bruscamente el movimiento del carro 3 de remonte. Una vez alcanzada su nueva posición final se produce nuevamente un enclavamiento, es decir, que medios mecánicos enclavan el carro 9 de salto en la nueva posición y el acumulador de fuerza queda preparado para la siguiente conmutación.

De manera simultánea con el carro 9 de salto desenclavado también se mueve el saliente 11 fijado a él. Los dos rodillos 12, 13 fijados al saliente 11 también ejecutan sobre pistas paralelas este movimiento lineal brusco. En primer lugar, uno de los rodillos 12 está acoplado con unión cinemática de forma con la colisa 14 del volante 15. El otro rodillo 13 se mueve de momento libremente en la parte interior más ancha de la colisa 14. En el transcurso ulterior del movimiento lineal de los dos rodillos 12, 13 el primer rodillo 12 acoplado con unión cinemática de forma gira el volante 15 hasta que el rodillo 12 alcanza, debido a la rotación, la parte central más ancha de la colisa 14. Con el giro del volante 15 varía por lo tanto la posición relativa de la colisa 14 con relación a los rodillos 12, 13. Como consecuencia, el segundo rodillos 13, que hasta ahora giraba libremente, se acopla con unión cinemática de forma con la colisa 14 y gira esta y con ello el volante 15 en el mismo sentido en la parte central. El primer rodillo 12 se acopla a continuación nuevamente con unión cinemática de forma hasta alcanzar la posición final. El segundo rodillo 13 se desacopla nuevamente y se puede mover libremente sin unión cinemática de forma.

El movimiento lineal del carro 9 de salto se transmite según el invento por medio de los dos rodillos 12, 13 en tres tramos de tiempo sucesivos en un movimiento de rotación del volante 15: en primer lugar, por medio de una unión cinemática de forma del primer rodillo 12 con la colisa 14, girando libremente el segundo rodillo 13, después por medio de una unión cinemática de forma del segundo rodillo 13 con la colisa 14, girando libremente el primer rodillo 12, finalmente de nuevo por medio de una unión cinemática de forma del primer rodillo 12 con la colisa 14, girando libremente el segundo rodillo 13.

Debido a la masa del volante 15 puede tener lugar, además, de manera especialmente ventajosa una igualación del movimiento de rotación generado.

En el siguiente accionamiento del acumulador de fuerza, la secuencia del movimiento descrita del carro 3 de remonte y del carro 9 de salto así como la transformación de su movimiento lineal por medio de los rodillos 12, 13 y de la colisa 14 en un movimiento de rotación del volante 15 en el otro sentido. Las secuencias de los movimientos de las diferentes piezas se desarrollan, por lo tanto, en el sentido contrario; el acumulador de fuerza posee una posición final izquierda y otra derecha entre las que se cambia de manera alternativa en cada conmutación.

Con la transformación según el invento descrita del movimiento lineal en una rotación se obtienen con el acumulador de fuerza varias ventajas: en primer lugar, se produce de manera sencilla una transmisión variable; el par de giro es precisamente al principio y al final del accionamiento del seccionador bajo carga escalonado, cuando es necesario, especialmente grande. En especial al final de cada conmutación es importante un par de giro grande para garantizar, que se alcanza con seguridad la posición final del acumulador de fuerza, que se enclave de manera fiable en esta posición final y que, con ello, el seccionador bajo carga escalonado alcance después de la conmutación su nueva posición estacionaria final.

Además, la colisa 14 puede ser modificada entre límites amplios desde el punto de vista de su forma geométrica. Su contorno 16 interior y también su contorno 17 exterior pueden ser modificados de muchas maneras, tanto desde el punto de vista de su forma, como también del de su separación. Con ello es posible una adaptación a las secuencia de conmutación y a las secuencias de accionamiento más variadas de los diferentes seccionadores bajo carga escalonados.

Claims (5)

1. Acumulador de fuerza para un seccionador bajo carga escalonado, en el que se prevén un carro de remonte desplazable longitudinalmente y acoplado con un árbol de accionamiento y un carro de salto igualmente desplazable en el sentido, longitudinal acoplado con un árbol de salida, previendo entre el carro de remonte y el carro de salto al menos un resorte del acumulador de fuerza, en el que el carro de remonte del seccionador bajo carga escalonado puede ser desplazado linealmente por medio del árbol de accionamiento giratorio alternativamente en dos sentidos contrarios, de tal modo, que se pueda tensar el al menos un resorte del acumulador de fuerza, en el que, después de alcanzar la nueva posición final del carro de remonte se puede desenclavar el carro de salto, bloqueado hasta ahora, de tal modo, que siga de manera brusca el movimiento del carro de remonte y en el que el movimiento lineal del carro de salto puede ser transformado en un movimiento de giro, caracterizado porque en el lado del carro (9) de salto orientado hacia el árbol de salida se disponen dos rodillos (12, 13), que ruedan en una colisa (14) giratoria orientada hacia ellos y que a su vez está acoplada con el árbol de salida, porque la colisa (14) posee un contorno (16) interior así como un contorno (17) exterior tales, que durante una primera parte de cada movimiento del carro (9) de salto se guíe en primer lugar el prime rodillo (12) con unión cinemática de forma en la colisa (14), pudiendo girar libremente el segundo rodillo (13), porque durante una segunda parte de cada movimiento del carro (9) de salto, el rodillo (13), libremente giratorio hasta ahora, se guía con unión cinemática de forma y porque el primer rodillo (12) guiado hasta ahora con unión cinemática de forma puede girar libremente y porque durante una tercera parte de cada movimiento el primer rodillo (12) libremente giratorio hasta ahora se guía con unión cinemática de forma y el segundo rodillo (13) guiado hasta ahora con unión cinemática de forma se puede mover libremente.

2. Acumulador de fuerza según la reivindicación 1, caracterizado porque la colisa (14) posee una pista con forma al menos aproximada de Y, siendo la separación entre el contorno (16) interior y el contorno exterior constante en la parte de las zonas exteriores de los tres brazos de la pista con forma de Y y equivale esencialmente al diámetro de los rodillos (12, 13) y porque en la parte central de la colisa (14) aumenta su ancho de tal modo, que en esta parte uno de los dos rodillos (12, 13) se puede mover libremente.

3. Acumulador de fuerza según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque al carro de salto se fija un saliente (11), que soporta los dos rodillos (12, 13).

4. Acumulador de fuerza según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los dos rodillos (12, 13) están dispuestos en un plano horizontal y en una línea perpendicular a la dirección del movimiento del carro (9) de salto.

5. Acumulador de fuerza según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la colisa (14) está mecanizada en un volante (15), que a su vez está acoplado con el árbol de salida.