ES2462751T3 - Un accionador operado por resorte para un aparato de conmutación eléctrica - Google Patents

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Abstract

Un accionador operado por resorte para un aparato de conmutación eléctrico, incluyendo el accionador operado por resorte un resorte de apertura (3) y un resorte de cierre (4) para proporcionar un movimiento de apertura y de cierre respectivamente del aparato de conmutación e incluyendo un amortiguador (18) conectado alresorte de cierre (4) y dispuesto para desacelerar el movimiento de cierre durante al menos una parte final del movimiento de cierre, caracterizado por que el amortiguador (18) es un amortiguador de aire giratorio (18) con componentes que giran relativamente entre ellos y utiliza el aire como medio de trabajo para la amortiguación.

Description

Un accionador operado por resorte para un aparato de conmutación eléctrica
CAMPO TÉCNICO DEL INVENTO
El presente invento se refiere a un accionador operado por resorte para un aparato de conmutación eléctrico,
5 incluyendo el accionador operado por resorte un resorte de apertura y un resorte de cierre para proporcionar un movimiento de apertura y cierre respectivamente del aparato de conmutación e incluyendo un amortiguador conectado al resorte de cierre y dispuesto para decelerar el movimiento de cierre durante al menos una parte final del movimiento.
ANTECEDENTES DEL INVENTO
10 En una red de transmisión o distribución de energía, los aparatos de conmutación son incorporados a la red para proporcionar protección automática en respuesta a condiciones de carga anormales o para permitir la apertura o cierre (conmutación) de secciones de la red. El aparato de conmutación por lo tanto puede ser llamado a realizar varias operaciones diferentes tales como interrupción de fallos de terminal o de fallos de línea en cortocircuito, interrupción de pequeñas corrientes inductivas, interrupción de corrientes capacitivas, conmutación de desfase o
15 conmutación sin carga, la totalidad de cuyas operaciones son bien conocidas para un experto en la técnica.
En aparatos de conmutación la operación real de apertura o cierre es llevada a cabo por dos contactos de los que normalmente uno es estacionario y el otro es móvil. El contacto móvil es operado por un dispositivo operativo que comprende un accionador y un mecanismo, en el que dicho mecanismo conecta operativamente el accionador al contacto móvil.
20 Los accionadores de dispositivos operativos conocidos para conmutadores de media y alta tensión y disyuntores son del tipo operado por resorte, hidráulico o electromagnético. A continuación, se describirán dispositivos operativos que operan o accionan un disyuntor pero dispositivos operativos similares conocidos también pueden operar o accionar conmutadores.
Un accionador operado por resorte, o una unidad de accionamiento de resorte como también se le llama, utiliza
25 generalmente dos resortes para accionar el disyuntor; un resorte de apertura para abrir el disyuntor y un resorte de cierre para cerrar el disyuntor y volver a cargar el resorte de apertura. En lugar de un solo resorte para cada uno de los resortes de apertura y de cierre, a veces puede utilizarse un conjunto de resortes para cada uno de los resortes de apertura y de cierre. Por ejemplo, tal conjunto de resortes puede incluir un pequeño resorte dispuesto dentro de un resorte mayor o dos resortes dispuestos en paralelo, uno junto al otro. En lo que sigue, debe
30 comprenderse que cuando se hace referencia al resorte del resorte de apertura y del resorte de cierre respectivos, tal resorte podría incluir un conjunto de resortes. Otro mecanismo convierte el movimiento de los resortes en un movimiento de traslación del contacto móvil. En su posición cerrada en una red el contacto móvil y el contacto estacionario del disyuntor están en contacto uno con el otro y el resorte de apertura y el resorte de cierre del dispositivo operativo están cargados. Al producirse una orden de apertura el resorte de apertura abre el
35 disyuntor, separando los contactos. Al producirse una orden de cierre el resorte de cierre cierra el disyuntor y, al mismo tiempo, carga el resorte de apertura. El resorte de apertura está ahora listo para realizar una segunda operación de apertura si es necesario. Cuando el resorte de cierre ha cerrado el disyuntor, el motor eléctrico en el dispositivo operativo recarga el resorte de cierre. Esta operación de recarga tarda varios segundos.
Ejemplos ilustrativos de accionadores operados por resorte para un disyuntor pueden encontrarse, por ejemplo, 40 en los documentos US 4.678.877, US 5.280.258, US 5.571.255, US 6.444.934, US 6.667.452, y US-A-3158714.
Al producirse el accionamiento del aparato de conmutación, la parte de contacto móvil del mismo es llevada a una velocidad muy elevada con el fin de interrumpir la corriente tan rápido como sea posible. En la parte final del movimiento es importante desacelerar el movimiento para evitar los choques de impacto. Por tanto los accionadores del tipo en cuestión normalmente están equipados con algún tipo de amortiguadores para disminuir
45 la velocidad del contacto móvil al final de su movimiento. Hay previsto un amortiguador para la apertura y uno para el cierre. Normalmente los amortiguadores son lineales con un pistón que opera en un cilindro hidráulico.
Tal amortiguador ocupa mucho espacio y requiere que una pluralidad de componentes sean conectados al mecanismo de accionamiento del accionador.
Con el término “extremo” referido a un resorte de torsión helicoidal se ha querido significar en esta solicitud el
50 extremo del material de resorte, es decir, el extremo en el sentido de la hélice de resorte. Para los extremos en la dirección axial se ha utilizado el término “extremo axial”.
RESUMEN DEL INVENTO
El objeto del presente invento es superar los inconvenientes relacionados con los accionadores convencionales operados por resorte con respecto a la amortiguación de los mismos. En particular el objeto es proporcionar un amortiguador para el cierre que requiere un espacio pequeño y pocos componentes y que sea fiable y preciso.
El objeto se consigue de acuerdo con el invento porque un accionador operado por resorte del tipo especificado inicialmente incluye las características específicas de que el amortiguador de cierre es un amortiguador de aire 5 giratorio.
El amortiguador opera así con componentes que giran unos con relación a los otros y tiene aire como medio de trabajo para la amortiguación.
Construyendo el amortiguador como un amortiguador operativo giratorio resulta posible obtener un accionador más compacto que de cualquier otra manera. Como el mecanismo para transferir el movimiento a la parte de
10 contacto móvil incluye normalmente una parte giratoria el amortiguador puede ser fácilmente conectado a esta parte giratoria sin ningún sistema de enlace o similar. El número de partes móviles necesario para el amortiguador es por ello relativamente bajo.
El movimiento giratorio de amortiguación también disminuye el riesgo de fallo en comparación con un amortiguador que se mueve linealmente.
15 Como el amortiguador del resorte de cierre tiene que proporcionar normalmente la amortiguación de una cantidad relativamente baja de energía cinética por unidad de tiempo en comparación con el amortiguador de apertura es posible utilizar aire como medio de trabajo para la amortiguación, lo que elimina la necesidad de un cierre hermético como se requiere en un amortiguador hidráulico.
Prever un amortiguador de aire giratorio para el movimiento de cierre conduce a una disposición que es simple, 20 ahorra espacio y es fiable.
De acuerdo con una realización preferida el amortiguador incluye paredes de alojamiento que encierran una cámara de trabajo circular y además incluye una pared de extremidad radial y un cuerpo de desplazamiento radial giratorio dentro de la cámara, cuya pared radial y el cuerpo de desplazamiento cooperan a modo de cierre hermético con las paredes del alojamiento, y las paredes del alojamiento tienen al menos un orificio de salida que
25 forma una salida para el aire desplazado por el cuerpo de desplazamiento.
Esta realización representa una realización constructiva conveniente del amortiguador de aire giratorio, en la que el cuerpo de desplazamiento desplaza el aire hacia fuera a través de la salida de aire durante la parte principal de su movimiento y a continuación, después de que el cuerpo de desplazamiento haya pasado la salida de aire, comprime el aire entre él mismo y la pared de extremidad radial. Durante la etapa de compresión, la rotación es
30 amortiguada.
De acuerdo con otra realización preferida, las paredes del alojamiento tienen al menos un orificio de entrada que forma una entrada para el aire.
Por ello se evita que se desarrolle un fuerte vacío detrás del cuerpo de desplazamiento lo que perturbaría gravemente la operación de cierre.
35 De acuerdo con otra realización preferida, el alojamiento incluye una primera parte que tiene una primera pared lateral y una segunda parte que tiene una segunda pared lateral, cuyas partes son giratorias una con respecto a la otra y están conectadas por un cierre hermético circunferencial.
Dividir el alojamiento en dos partes de esta manera conduce a una solución simple para disponer las partes giratorias relativas del amortiguador y para conectar el amortiguador a las otras partes del accionador con las que
40 coopera.
De acuerdo con otra realización preferida, la pared de extremidad radial está unida a la primera pared lateral y el cuerpo de desplazamiento está unido a la segunda pared lateral.
Tal unión directa de estos componentes de amortiguación activos a las paredes de extremidad proporciona una relación directa entre estos componentes y las otras partes del accionador con las que coopera el amortiguador.
45 Prever la unión en las paredes laterales conduce normalmente a una construcción más rígida que otras alternativas.
De acuerdo con otra realización preferida, la primera pared lateral está en conexión de transmisión de fuerza a una extremidad de soporte del resorte de cierre y conectada de forma accionable a una transmisión de carga.
Por ello se estable una conexión de accionamiento simple y directa entre, por un lado, el mecanismo de carga y el
50 resorte de cierre que ha de ser cargado desde el mismo y, por otro lado, entre el mecanismo de carga y la pared de extremidad radial de tal manera que se realiza simultáneamente un reposicionamiento requerido de la pared de extremidad radial cuando se carga el resorte de cierre.
De acuerdo con otra realización preferida, la segunda pared lateral está conectada de forma accionable a una extremidad de accionamiento del resorte de cierre y a un árbol principal dispuesto para transmitir el movimiento de accionamiento al aparato de conmutación.
5 Por ello se establece una conexión correspondiente simple y directa entre el cuerpo de desplazamiento y el resorte de cierre que actúa sobre el árbol principal de tal manera que se transmite una amortiguación fiable desde el cuerpo de desplazamiento.
De acuerdo con otra realización preferida, la primera parte del alojamiento incluye una pared circunferencial, que tiene medios de conexión de accionamiento externos que forman una parte de la transmisión de carga.
10 Preferiblemente los medios de conexión de accionamiento son hechos efectivos porque la pared circunferencial en el exterior está formada como una rueda de un engranaje dispuesta a cooperar con un piñón.
Los medios de conexión de accionamiento para la recarga del resorte de cierre están integrados por ello con el amortiguador giratorio, lo que además contribuye a hacer compacto el accionador y reducir el número de componentes requeridos. La ubicación de los medios de conexión de accionamiento en la circunferencia del
15 alojamiento conduce a una transmisión simple y mediante el diámetro relativamente grande del alojamiento se obtiene una reducción elevada en esta operación de transmisión.
De acuerdo con otra realización preferida, el resorte de cierre tiene un estado cargado y un estado descargado, por lo que en el estado cargado el cuerpo de desplazamiento está situado cerca de la pared de extremidad radial en un lado de la misma y está dispuesto para girar a una posición próxima al otro lado de la pared de extremidad
20 radial cuando el resorte de cierre se descarga.
Por ello se ha hecho uso del giro completo de casi 360º, lo que simplifica alcanzar un patrón del movimiento de cierre según se desee, en particular con respecto a la extensión de la fase de deceleración.
De acuerdo con otra realización preferida, el orificio de salida, cuando el resorte de cierre está en su estado cargado, está situado en el lado opuesto de la pared de extremidad radial con respecto al cuerpo de
25 desplazamiento a una distancia angular desde la pared de extremidad radial del orden de 10º a 120º, preferiblemente del orden de 30º a 90º.
La posición del orificio de salida determina el momento en el que se inicia la amortiguación. En la mayoría de las aplicaciones un inicio adecuado de la amortiguación caerá dentro del intervalo especificado, normalmente dentro del intervalo más próximo. El grado de fuga de aire alrededor de la pared de extremidad radial y del cuerpo de
30 desplazamiento afectará a donde está la ubicación óptima.
De acuerdo con otra realización preferida, el resorte de cierre es un resorte de torsión helicoidal.
Las ventajas con un amortiguador giratorio serán más acentuadas cuando también el resorte de cierre está actuando en la dirección rotacional como lo hace un resorte de torsión. Las conexiones entre el amortiguador y el resorte de cierre por ello también serán simples. Particularmente ventajoso es cuando el resorte de apertura
35 también es un resorte de torsión helicoidal.
De acuerdo con otra realización preferida el resorte de cierre es coaxial con la cámara de trabajo del amortiguador.
Esto aumenta más las ventajas de utilizar un amortiguador giratorio ya que el amortiguador y el resorte de cierre estarán de esta manera bien adaptados para cooperar. Preferiblemente también el árbol principal del accionador
40 es coaxial con el amortiguador.
De acuerdo con otra realización preferida, el resorte de torsión helicoidal define un sentido de arrollamiento y un sentido de desenrollamiento del mismo, por lo que el resorte está dispuesto para ser cargado con energía mecánica en el sentido de desenrollamiento y para descargar la energía mecánica en el sentido de arrollamiento.
Esto significa que el resorte de torsión es comprimido en la dirección de la hélice del resorte cuando almacena la
45 energía, y las extremidades del resorte actúan empujando en lugar de estirar como en un resorte de torsión helicoidal convencional. La conexión de las extremidades del resorte al soporte y al árbol de accionamiento resulta por ello menos complicada en comparación con un montaje bajo tensión en lugar de bajo presión.
Como las extremidades del resorte actúan mediante una fuerza de presión sobre los componentes con los que coopera el resorte de torsión, la extremidad del resorte y el componente en cuestión son sujetados juntos por esta 50 fuerza sin ningún otro medio de conexión, excepto posiblemente para algún tipo de dispositivo de guiado que los mantiene lateralmente en su sitio. Esto simplifica sustancialmente el montaje en comparación con un resorte de
torsión que opera por tensión, en el que se requieren medios de conexión fuertes y fiables. Por ello el ensamblaje del dispositivo resulta mucho más simple, y se requieren menos componentes. Además se elimina una fuente potencial de mal funcionamiento. Un dispositivo de acuerdo con el presente invento resulta por tanto más barato de fabricar y de mantener y también más fiable. 5 Preferiblemente, el aparato de conmutación eléctrica es un disyuntor para media o alta tensión.
Un disyuntor es la aplicación más importante para el presente invento y las ventajas del invento son particularmente útiles en el rango de media y alta tensión. Por media tensión se quiere significar convencionalmente un nivel de tensión del orden de 1-72 kV y por alta
tensión se quiere significar un nivel de tensión por encima de 72 kV, y estas expresiones tienen este significado
10 en la presente solicitud. El invento también se refiere a un aparato de conmutación eléctrico que incluye un accionador operado por resorte de acuerdo con el presente invento, en particular a cualquiera de las realizaciones del mismo. Preferiblemente el aparato de conmutación es un disyuntor y preferiblemente el aparato de conmutación es un aparato de conmutación de media o alta tensión.
15 El aparato de conmutación inventado tiene ventajas correspondientes como las del accionador operado por
resorte inventado y las realizaciones preferidas del mismo, cuyas ventajas han sido descritas con anterioridad. Realizaciones preferidas del invento están especificadas en las reivindicaciones dependientes. Ha de comprenderse que otras realizaciones preferidas pueden, por supuesto, ser realizadas mediante cualquier combinación posible de realizaciones preferidas mencionadas con anterioridad.
20 El invento será además explicado a través de la siguiente descripción detallada de un ejemplo ilustrativo del mismo y con referencia a los dibujos adjuntos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La fig. 1 es una sección axial a través de un ejemplo de un accionador operado por resorte de acuerdo con el invento.
25 La fig. 2 es una vista en perspectiva de la sección de la fig. 1. La fig. 3 es una sección a lo largo de la línea III-III de la fig. 1. La fig. 4 es una vista en perspectiva de un detalle de la fig. 3. La fig. 5 es una vista en perspectiva de un detalle del accionador operado por resorte de las figs. 1 a 4. La fig. 6 es una vista en perspectiva del detalle de la fig. 5 desde otra dirección.
30 La fig. 7 es una vista en perspectiva de otro detalle del accionador operado por resorte de las figs. 1 a 6. La fig. 8 es una vista lateral de una parte de un detalle de las figs. 1 a 4 de acuerdo con un ejemplo alternativo. La fig. 9 es una vista de extremidad del accionador operado por resorte como se ve desde la izquierda de la fig. 1. La fig. 10 es una vista lateral esquemática de un disyuntor. DESCRIPCIÓN DE UN EJEMPLO DEL INVENTO
35 La fig. 1 es una sección axial a través del accionador de un disyuntor. El accionador tiene un árbol principal 1 y un disco de levas 2. El disco de levas actúa sobre la varilla de transmisión (no mostrada) para conmutar el disyuntor. La transmisión desde el disco de levas al disyuntor y el disyuntor como tal puede ser de un tipo convencional y no necesita más explicación.
El árbol principal es operado por un resorte de apertura 3 y un resorte de cierre 4. Ambos resortes son resortes de 40 tensión helicoidal y son coaxiales con el árbol principal. El resorte de apertura 3 está situado radialmente fuera del
resorte de cierre 4 y así tiene un diámetro interior que sobrepasa el diámetro exterior del resorte de cierre 4. El resorte de apertura 3 es comprimido entre dos accesorios de extremidad, un accesorio de extremidad de soporte 6 en el extremo soportado 5 del resorte y un accesorio de extremidad de accionamiento 8 en su extremo de accionamiento 7. El resorte de apertura 3 es así, en su estado cargado, comprimido en el sentido de su hélice,
45 o expresado de otra manera el resorte de apertura cargado es presionado en su dirección de desenrollamiento. Como una consecuencia la extremidad de accionamiento 7 está actuando con una fuerza de empuje sobre el accesorio de extremidad de accionamiento 8, que está conectado a través de estrías 9 al árbol principal 1.
El resorte de cierre 4 consta de dos unidades, una unidad radialmente exterior 4a y una unidad radialmente interior 4b, de las que ambas tienen eje alineados con el eje del resorte de apertura 3 y con el árbol principal 1.
Como el resorte de apertura también el resorte de cierre 4 en su estado cargado es comprimido en el sentido de
5 su hélice. La unidad exterior 4a del resorte de cierre tiene un extremo soportado 10 y un extremo de conexión 14, y la parte interior tiene un extremo de accionamiento 12 y un extremo de conexión 15. El extremo soportado 10 es presionado contra un accesorio de extremidad de soporte (no mostrado) que está montado sobre una pestaña de soporte 35, y el extremo de accionamiento 12 es presionado contra un accesorio de extremidad de accionamiento
13. Los extremos de conexión 14, 15 de las dos unidades 4a, 4b son ambos presionados contra un accesorio de 10 conexión 16, a través del cual las dos unidades están en relación de transmisión de fuerza entre ellas.
Cuando el disyuntor es disparado para una acción de apertura el resorte de apertura 3 empuja su accesorio de extremidad de accionamiento 8 para hacerlo girar y por ello hacer girar el árbol principal 1.
Unos 0,3 segundos más tarde el disyuntor ha de ser cerrado. El resorte de cierre 4 es activado por ello de tal manera que el extremo de accionamiento 12 del mismo empuja su accesorio de extremidad de accionamiento 13
15 para hacer girar el árbol principal 1 en sentido opuesto al del proceso de apertura para mover la varilla de accionamiento, cerrando por ello el disyuntor. Cuando el árbol principal 1 gira en este sentido también girará el accesorio de extremidad de accionamiento 8 del resorte de apertura 3 en el mismo sentido de tal manera que empuja el extremo de accionamiento 7 del resorte de apertura 3 y el resorte de apertura resulta recargado y preparado para un movimiento de apertura consecutivo si así se requiere.
20 Cuando ha terminado la operación de cierre el resorte de cierre es recargado porque su extremo soportado 10 es empujada por su accesorio de extremidad de soporte.
En los finales de los movimientos de apertura y cierre los movimientos tienen que ser amortiguados con el fin de evitar choques de impacto en el final de los golpes debido a un exceso de energía.
El movimiento de apertura es amortiguado por un amortiguador hidráulico 17 convencional que actúa linealmente.
25 El movimiento de cierre es amortiguado por un amortiguador giratorio 18 que tiene aire como medio de trabajo. El amortiguador giratorio 18 tiene una cámara de trabajo toroidal, que es coaxial con el árbol principal 1. La cámara de trabajo está formada por un alojamiento que tiene una primera pared lateral 24, una segunda pared lateral 23, una pared circunferencial 25 y una pared circunferencial interior 26. El alojamiento está dividido en dos partes, una primera parte 20 y una segunda parte 19. Las dos partes son giratorias una con relación a la otra y están
30 conectadas por un cierre hermético circunferencial exterior 21 y un cierre hermético circunferencial interior 22.
La segunda parte 19 está conectada de forma accionable al accesorio de extremidad de accionamiento 13 de la unidad interior 4b del resorte de cierre 4 y así gira junto con el disco de levas 2 al cerrar. La primera parte 20 tiene en su exterior una pestaña 35 que se extiende axialmente sobre la que está montado el accesorio de extremidad de soporte de la unidad exterior 4a del resorte de cierre 4.
35 La operación del amortiguador de cierre es explicada con referencia a la fig. 3 que es una sección radial a través del amortiguador en la dirección hacia la primera parte 20. Durante el movimiento de cierre la primera parte 20 es estacionaria y la segunda parte 19 (no visible en la fig. 3) está girando en el sentido de la flecha A, definida como el sentido rotacional del amortiguador.
Un cuerpo en forma de disco está unido a la primera pared lateral 24, que forma una pared de extremidad radial
40 27. Un cuerpo en forma de disco correspondiente está unido a la segunda pared lateral 23 y forma un cuerpo de desplazamiento 28. Cada uno tanto de la pared de extremidad 27 como del cuerpo de desplazamiento 28 está cooperando a modo de cierre hermético con las paredes laterales 23, 24 y las paredes circunferenciales 25, 26 de la cámara de trabajo.
La primera pared lateral tiene un primer orificio 29 y un segundo orificio 30 a su través para actuar como entrada y 45 salida, respectivamente, para el aire.
El orificio de entrada 29 está situado poco después de la pared de extremidad 27 según se ve en el sentido rotacional del amortiguador. El orificio de salida 30 está situado aproximadamente en ángulo recto por delante de la pared de extremidad 27.
Cuando el resorte de cierre está cargado y en condición para iniciar un movimiento de cierre del cuerpo de
50 desplazamiento 28 está situado cerca de la pared de extremidad 27 en su lado derecho como se ve en la figura, es decir, en el área del orificio de entrada 29. La segunda parte 19 del alojamiento está conectada de forma accionable con el árbol principal.
Cuando se produce un movimiento de cierre el cuerpo de desplazamiento 28 se moverá desde su posición inicial adyacente a la pared de extremidad 27 ya que está conectado a la segunda pared lateral 23, y girará en el sentido de la flecha A hasta que haya hecho un giro casi completo y alcance el lado izquierdo de la pared de extremidad 27. Durante su rotación el aire será aspirado a través del orificio de entrada 29. Y durante la mayor
5 parte del giro el aire será presionado hacia fuera a través del orificio de salida 30.
Después de que el cuerpo de desplazamiento ha pasado el orificio de salida 30 el aire quedará atrapado entre el cuerpo de desplazamiento 28 y la pared de extremidad 27. Otra rotación comprimirá el aire atrapado. Por ello se desarrolla una fuerza contraria creciente contra la rotación y ocurrirá alguna fuga de aire a lo largo de las líneas de cierre hermético entre la pared de extremidad 27 y las paredes del alojamiento y entre el cuerpo de
10 desplazamiento 28 y las paredes. Por ello se consigue el efecto de amortiguación.
Normalmente la fuga de aire alrededor de la pared de extremidad y el cuerpo de desplazamiento es suficiente para alcanzar una amortiguación que está equilibrada de manera apropiada entre sobre-amortiguación y subamortiguación. En caso de que los cierres herméticos sean muy efectivos puede alcanzarse una fuga de aire adecuada previendo un pequeño agujero de fuga a través de la pared de extremidad 27 o a través del cuerpo de
15 desplazamiento 28.
La fig. 4 es una vista en perspectiva de la primera parte del alojamiento del amortiguador de cierre.
El mecanismo para cargar el resorte de cierre 4 está parcialmente integrado con el amortiguador de cierre 18. La primera parte 20 del amortiguador está conformada externamente como una rueda de engranaje 31 con dientes exteriores 32 que sobresalen radialmente. La rueda de engranaje 31 coopera con un piñón 33 accionado por un
20 motor eléctrico a través de una caja de engranajes 56. Al cargar, el piñón 33 acciona la primera parte 20 del amortiguador 18 en el sentido de la flecha A (fig. 3) aproximadamente un giro completo. La pared de extremidad 27 se mueve de esta manera a una posición inmediatamente a la izquierda del cuerpo de desplazamiento 28. La pared de extremidad 27 y el cuerpo de desplazamiento alcanzarán así una posición relativa entre ellos como se ha descrito anteriormente cuando se inicia el movimiento de cierre.
25 La primera parte 20 del amortiguador 18 está conectada de forma accionable a través de la pestaña 35 (figs. 1 y 2) al accesorio de extremidad de soporte 11 de la unidad exterior 4a del resorte de cierre 4.
Cuando la primera parte 20 gira, el accesorio de extremidad de soporte de la unidad exterior 4a del resorte de cierre seguirá su rotación ya que está montado sobre la pestaña axial 35 que se extiende hacia atrás desde la primera parte 20 del amortiguador 18. Por ello el resorte de cierre es comprimido helicoidalmente a su estado
30 cargado.
La fig. 5 es una vista en perspectiva del accesorio de extremidad 8 del resorte de apertura 3 como se ve desde el resorte hacia el accesorio de extremidad. El extremo de accionamiento 7 del resorte de apertura 3 se extiende a través de un agujero 36 en una pestaña 37 que forma una parte del accesorio de extremidad 8. Una ranura 38 en el accesorio de extremidad 8 guía al extremo de accionamiento 7 contra una superficie de tope 39. Los otros
35 accesorios de extremidad pueden tener una construcción similar.
La fig. 6 ilustra el accesorio de extremidad de accionamiento 8 del resorte de apertura 3 desde otra dirección. Es también parcialmente visible desde detrás el accesorio de extremidad de conexión 16 de las unidades 4a y 4b.
La fig. 7 ilustra el accesorio de extremidad de conexión 16 con más detalle. Consiste de un anillo interior 42 desde el que se extienden radialmente hacia fuera una primera pestaña de tope 43 y una segunda pestaña de
40 tope 44 en una posición angular una con relación a la otra de aproximadamente 45º a 60º. En el centro radial de las pestañas de tope 43, 44 una pared circular 45 las interconecta, cuya pared circular es coaxial con el anillo interior 42. La primera pestaña de tope 43 tiene una superficie de tope 48 en su parte radialmente exterior y un agujero 47 a través de su parte interior. De forma correspondiente la segunda pestaña de tope 44 tiene un agujero 46 a través de su parte exterior y una superficie de tope 49 en su parte interior.
45 La unidad de resorte de cierre interior 4b se extiende a través del agujero 47 de la primera pestaña 43, y su extremidad hace tope con la superficie de tope 49 de la segunda pestaña 44. De forma correspondiente la unidad de resorte de cierre exterior 4a se extiende a través del agujero 46 de la segunda pestaña 44, y su extremidad hace tope con la superficie de tope 48 de la primera pestaña 43. Una fuerza de empuje desde la unidad 4a de resorte de cierre exterior es transmitida por ello a la unidad 4b de resorte de cierre interior. Las partes de
50 extremidad de las unidades 4a, 4b de resorte de cierre son guiadas contra su superficie de tope respectiva 48, 49 por los agujeros 46, 47, el anillo 42 y la pared circular 45. Las partes de extremidad pueden ser por ello fijadas de manera holgada en el accesorio de extremidad de conexión 8 y no se requiere ningún otro medio de unión.
Se ha ilustrado en la fig. 8 una construcción alternativa de los accesorios de extremidad. En la fig. 8 se ha ilustrado esquemáticamente una parte del accesorio de extremidad de soporte 6 para el resorte de apertura 3. La 55 parte de extremidad soportada 5 del resorte de apertura 3 tiene una superficie de extremidad contra una superficie de tope 61 en una pestaña radial 58 del accesorio de extremidad 6. Un dispositivo de sujeción está
formado por una segunda pestaña radial 59 y una parte circunferencial 57 que conecta las dos pestañas 58, 59. La segunda pestaña radial 59 tiene un agujero 60 pasante y el resorte de apertura se extiende a través de este agujero 60 de tal manera que su parte de extremidad 5 está dirigida hacia la superficie de tope 61. Los otros accesorios de extremidad pueden tener una construcción similar.
5 La fig. 9 es una vista de extremidad del accionador operado por resorte como se ve desde la izquierda en la fig. 1. El disco de levas 2 está conectado de forma accionable al árbol principal 1 a través de las estrías 50. Los mecanismos de retención 52, 53 con una bobina de disparo respectiva 54, 55 controlan los movimientos de apertura y cierre del accionador. En la parte izquierda de la figura es visible el amortiguador de aceite 17 para el resorte de apertura, y a la izquierda puede verse una parte de la rueda de engranaje 31 para cargar el resorte de
10 cierre.
La fig. 10 ilustra esquemáticamente un disyuntor en el que la parte de contacto móvil 102 es llevada a contacto y retirada de contacto con la parte de contacto estacionaria 101 por una varilla 103 accionada por un accionador 104 operado por resorte de acuerdo con el presente invento. Para un disyuntor trifásico el accionador 104 puede estar dispuesto para mover simultáneamente la parte de contacto móvil 102 de cada fase.

Claims (15)

  1. REIVINDICACIONES
    1.- Un accionador operado por resorte para un aparato de conmutación eléctrico, incluyendo el accionador operado por resorte un resorte de apertura (3) y un resorte de cierre (4) para proporcionar un movimiento de apertura y de cierre respectivamente del aparato de conmutación e incluyendo un amortiguador (18) conectado al
    5 resorte de cierre (4) y dispuesto para desacelerar el movimiento de cierre durante al menos una parte final del movimiento de cierre, caracterizado por que el amortiguador (18) es un amortiguador de aire giratorio (18) con componentes que giran relativamente entre ellos y utiliza el aire como medio de trabajo para la amortiguación.
  2. 2.- Un accionador operado por resorte según la reivindicación 1 caracterizado por que el amortiguador (18) incluye paredes de alojamiento (23, 24, 25, 26) que encierran una cámara de trabajo circular y además incluye
    10 una pared de extremidad radial (27) y un cuerpo de desplazamiento radial giratorio (28) dentro de la cámara, cuya pared de extremidad radial (27) y el cuerpo de desplazamiento (28) cooperan a modo de cierre hermético con las paredes del alojamiento (23, 24, 25, 26) y por que las paredes del alojamiento (23, 24, 25, 26) tienen al menos un orificio de salida (30) que forma una salida para el aire desplazado por el cuerpo de desplazamiento (28).
  3. 3.- Un accionador operado por resorte según la reivindicación 2, caracterizado por que las paredes del 15 alojamiento (23, 24, 25, 26) tienen al menos un orificio de entrada (29) que forma una entrada para el aire.
  4. 4.- Un accionador operado por resorte según la reivindicación 3, caracterizado por que el alojamiento incluye una primera parte que tiene una primera pared lateral (24) y una segunda parte que tiene una segunda pared lateral (23), cuyas partes son giratorias una con respecto a las otras y están conectas por un cierre hermético circunferencial (22).
    20 5.- Un accionador operado por resorte según la reivindicación 4, caracterizado por que la pared de extremidad radial (27) está unida a la primera pared lateral (24) y el cuerpo de desplazamiento (28) está unido a la segunda pared lateral (23).
  5. 6.- Un accionador operado por resorte según la reivindicación 5, caracterizado por que la primera pared lateral
    (24) está en conexión de transmisión de fuerza a un extremo soportado del resorte de cierre (4b) y conectado de 25 forma accionable a una transmisión de carga (31, 33, 56).
  6. 7.- Un accionador operado por resorte según la reivindicación 6 ó 5, caracterizado por que la segunda pared lateral (23) está conectada de forma accionable a una extremidad de accionamiento del resorte de cierre (4) y a un árbol principal dispuesto para transmitir movimiento de accionamiento al aparato de conmutación.
  7. 8.- Un accionador operado por resorte según la reivindicación 6, caracterizado por que la primera parte del
    30 alojamiento incluye una pared circunferencial (25), cuya pared circunferencial (25) tiene medios de conexión de accionamiento externos (31) que forman una parte de la transmisión de carga (31, 33, 56).
  8. 9.- Un accionador operado por resorte según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que el resorte de cierre (4) tiene un estado cargado y un estado descargado, por lo que en el estado cargado el cuerpo de desplazamiento (28) está situado cerca de la pared de extremidad radial (27) en un lado de la misma y está
    35 dispuesto para girar a una posición próxima al otro lado de la pared de extremidad radial (27) cuando el resorte de cierre (4) se descarga.
  9. 10.- Un accionador operado por resorte según la reivindicación 9, caracterizado por que cuando el resorte de cierre (4) está en el estado de carga, el orificio de salida (30) está situado en el lado opuesto de la pared de extremidad radial (27) con respecto al cuerpo de desplazamiento (28) a una distancia angular desde la pared de
    40 extremidad radial (27) del orden de 10º a 120º, preferiblemente del orden de 30º a 90º.
  10. 11.- Un accionador operado por resorte según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que el resorte de cierre (4) es un resorte de torsión helicoidal (4).
  11. 12.- Un accionador operado por resorte según la reivindicación 11, caracterizado por que el resorte de cierre (4) es coaxial con la cámara de trabajo del amortiguador (18).
    45 13.- Un accionador operado por resorte según la reivindicación 11 ó 12, caracterizado por que el resorte de torsión helicoidal (4) define una dirección de arrollamiento y una dirección de desenrollamiento del mismo, por lo que el resorte (4) está dispuesto para ser cargado con energía mecánica en la dirección de desenrollamiento y para descargar la energía mecánica en la dirección de desenrollamiento.
  12. 14.- Un accionador operado por resorte según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por que el 50 aparato de conmutación eléctrico es un disyuntor para media o alta tensión.
  13. 15.- Un aparato de conmutación eléctrico caracterizado por que el aparato de conmutación incluye un accionador de resorte según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14.
  14. 16.- Un aparato de conmutación eléctrico según la reivindicación 15, caracterizado por que el aparato de conmutación es un disyuntor.
  15. 17.- Un aparato de conmutación eléctrico según la reivindicación 15 ó 16, caracterizado por que el aparato de conmutación es un aparato de conmutación de media o alta tensión.
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