MX2012011110A - Estructura de enclavamiento para un carro de un disyuntor de conmutador extraible. - Google Patents

Abstract

Un carro (12') para montar un disyuntor (13) en un bastidor (14') de conmutador incluye ruedas (16), un tornillo (20) de cremallera, una tuerca (22) engranada con el tornillo de cremallera. La tuerca flota linealmente con respecto al carro. Un resorte (23) se proporciona entre una porción del carro y la tuerca de manera que durante el movimiento del carro al interior del bastidor, la rotación del tornillo de cremallera provoca el movimiento lineal de la tuerca, siendo que la tuerca que empuja contra el resorte, siendo que el resorte empuja el carro para mover al carro en forma lineal. La estructura de enclavamiento se acopla con la tuerca de manera que cuando el carro se detiene y el tornillo de cremallera continua rotando, la tuerca se moverá para comprimir el resorte, ocasionando que la estructura de enclavamiento se mueva de una posición no enclavada, desenganchada del bastidor, a una posición enclavada, enganchada con el bastidor.

Description

ESTRUCTURA DE ENCLAVAMIENTO PARA UN CARRO DE UN DISYUNTOR DE CONMUTADOR EXTRAIBLE DESCRIPCION DE LA INVENCION Esta solicitud reivindica la prioridad de la solicitud provisional U.S. No. 61/538,965 presentada el 26 de Septiembre de 2011.

ANTECEDENTES La presente invención se refiere a un conmutador eléctrico y, más en particular, a un carro de disyuntor corredizo que tiene una estructura de enclavamiento para detener el carro de disyuntor y el disyuntor que lleva en condiciones de error en un bastidor del conmutador.

Con referencia a la figura 1, un conmutador convencional, generalmente indicado en 10, incluye un conjunto de carro de disyuntor, generalmente indicado en 11. El conjunto 11 de carro incluye un carro 12 de disyuntor que porta disyuntor 13 de potencia engranado de manera que el disyuntor 13 se puede extraer de un bastidor 14 de conmutador 10 para su mantenimiento. En particular, el bastidor 14 incluye al menos un riel 15. Las ruedas 16 (en la figura 1 se muestra sólo una) se montan en al menos un lado del carro 12 de disyuntor. Las ruedas 16 son soportadas por el riel 15 de manera que una porción interna de cada rueda 16 del carro 12 de disyuntor se desliza en el riel 15. En condiciones de corto circuito, existen momentos en los polos del disyuntor que ocasionan que el conjunto 11 de carro de disyuntor se tuerza alrededor de sus ejes horizontal y vertical. Este movimiento puede provocar que el conjunto 11 de carro de disyuntor salte fuera de los rieles 15 y crea la posibilidad de la iniciación de un arco en los contactos primarios separados de los aisladores.

Por lo tanto, existe la necesidad de proporcionar una estructura de enclavamiento para, en condiciones de falla, mantener en su sitio el carro de disyuntor, y por lo tanto el disyuntor que porta.

LA INVENCION Un objetivo de la presente invención es satisfacer la necesidad referida en lo precedente. De acuerdo con los principios de una forma de realización, este objetivo se logra proporcionando un carro para montar un disyuntor en un bastidor de conmutador. El bastidor de conmutador incluye rieles. El carro incluye ruedas para intervenir en los rieles cuando el carro se mueve dentro del bastidor; un tornillo de cremallera; y una tuerca de tornillo de cremallera en engrane roscado con el tornillo de cremallera. La tuerca de tornillo de cremallera se construye y dispone para flotar linealmente con respecto al carro. Entre una porción del carro y la tuerca de tornillo de cremallera se proporciona un resorte de manera que durante el movimiento del carro al interior del bastidor, la rotación del tornillo del cremallera ocasiona un movimiento lineal de la tuerca de tornillo de cremallera, con la tuerca de tornillo de cremallera empujando contra el resorte, con el resorte empujando el carro para mover el carro linealmente. La estructura de enclavamiento se acopla con la tuerca de tornillo de cremallera y se construye y dispone de manera que cuando el carro se detiene y el tornillo de cremallera sigue rotando, la tuerca de tornillo de cremallera se moverá para comprimir el resorte, ocasionando que la estructura de enclavamiento se mueva desde una posición no enclavada, desenganchada del bastidor, a una posición de enclavamiento, enganchada con el bastidor.

De conformidad con otro aspecto de una forma de realización, un método para enclavar un carro, que porta un disyuntor, en un bastidor de conmutador proporciona un bastidor de conmutador que incluye rieles, y al menos una abertura receptora de fiador en el bastidor. Un carro porta un disyuntor. El carro tiene ruedas; un tornillo de cremallera; una tuerca de tornillo de cremallera en engrane roscado con el tornillo de cremallera, siendo que la tuerca de tornillo de cremallera se construye y dispone para flotar linealmente con respecto al carro; un resorte entre una porción del carro y la tuerca de tornillo de cremallera; y estructura de enclavamiento acoplada a la tuerca de tornillo de cremallera. El tornillo de cremallera se hace rotar para ocasionar un movimiento lineal de la tuerca, con la tuerca que empuja contra el resorte, con el resorte que empuja el carro para mover el carro linealmente a lo largo de las ruedas que ruedan sobre los rieles. El movimiento del carro se detiene mientras se continua la rotación del tornillo de cremallera de manera que la tuerca se moverá para comprimir el resorte, ocasionando que la estructura de enclavamiento se mueva desde una posición no enclavada, desenganchada de la abertura receptora del fiador en el bastidor, a una posición enclavada, enganchada con la abertura receptora de fiador en el bastidor.

Otros objetivos, particularidades y características de la presente invención, así como los métodos de operación y las funciones de los elementos relacionados de la estructura, la combinación de las partes y economía de manufactura serán más aparentes al considerar la siguiente descripción detallada y las reivindicaciones anexas con referencia a las figuras anexas, todo esto que forma parte de esta especificación.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS La invención se entenderá mejor por la siguiente descripción detallada de sus formas de realización preferidas, tomadas en conjunción con las figuras anexas, en las cuales los números de referencia iguales se refieren a partes iguales, en las que: La figura 1 es una vista frontal parcial de un conmutador convencional que muestra una rueda de un conjunto de carro de disyuntor montado en un riel de un bastidor, La figura 2 es una vista de extremo del carro de disyuntor de la forma de realización, mostrado con un disyuntor montado en él, La figura 3 es una vista en planta superior de una porción del carro de disyuntor de la figura 2, mostrado montado en una posición no enclavada en un bastidor de conmutador y sin llevar el disyuntor, La figura 4 es una vista en planta superior de una porción del carro de disyuntor de la figura 3, mostrado montado en una posición enclavada en el bastidor de conmutador .

DESCRIPCION DETALLADA DE UNA FORMA DE REALIZACION EJEMPLAR Con referencia a la figura 2, una vista de extremo de un carro de disyuntor, generalmente indicado en 12' se muestra de acuerdo con una forma de realización de la invención. El carro 12' de disyuntor lleva al disyuntor 13 de potencia engranado de manera que el disyuntor 13 se puede extraer de un bastidor 14' de conmutador (figura 3) para el mantenimiento. Ruedas 16 se montan en lados opuestos del carro 12' de disyuntor. Las ruedas 16 son soportadas por rieles 15 (figura 3) del bastidor 14' de manera que una porción interna de cada rueda 16 del carro 12' de disyuntor se desliza sobre el riel 15 asociado. El bastidor 14' puede ser del tipo revelado en el documento de patente Ü.S. No. 7,124,488, cuyo contenido mediante el presente se incorpora por referencia en esta especificación.

Con referencia a la figura 3, el carro 12', en ausencia del disyuntor 13 para la claridad de la ilustración, se muestra dispuesto en el bastidor 14'. Se proporciona un tornillo 20 de guia o cremallera convencional, preferiblemente del tipo revelado en el documento de patente U.S. No. 6,689,968 B2, cuyo contenido mediante el presente se incorpora por referencia en esta especificación. Una tuerca 22 de tornillo de cremallera se encuentra en engrane roscado con el tornillo 20 de cremallera de la manera convencional. La tuerca 22 de tornillo de cremallera difiere de las tuercas de tornillo de cremallera convencionales en que se le permite flotar linealmente o a lo largo del eje longitudinal X del tornillo 20 de cremallera con relación al carro 12'. Un pesado resorte 23 matriz se proporciona entre una porción del carro 12' y la tuerca 22, de manera que el par de giro asociado con la rotación del tornillo 20 se transmite a la tuerca 22 por vía de los hilos, impartiéndole un movimiento lineal a la tuerca 22. La tuerca 22 empuja contra el resorte 23, y el resorte empuja sobre la porción del carro 12' para mover el carro 12' linealmente sobre las ruedas 16 durante la colocación en el bastidor 1 1. En virtud de que el resorte 23 tiene una elevada fuerza elástica, el empuje de la tuerca 22 contra el resorte 23 no comprime el resorte 23.

El carro 12' incluye una estructura de enclavamiento, generalmente indicada en 18. La estructura 18 de enclavamiento incluye un primer brazo 24 de manivela y un segundo brazo 25 de manivela los cuales están cada uno acoplados en pivote a los extremos opuestos de la tuerca 22 por vía de una conexión 26 de pivote. Una primera barra 28 de enclavamiento alargada se acopla en pivote al primer brazo 24 de manivela, y una segunda barra 30 de enclavamiento alargada se acopla en pivote al segundo brazo 25 de manivela. Con el fin de proporcionar alguna holgura en el movimiento lineal de las barras 28, 30 de enclavamiento, un elemento 32 extremo se acopla en pivote a una barra 28, 30 de enclavamiento asociada, por vía de una conexión 34 de pivote. Se puede considerar que los elementos 32 extremos son parte de las barras 28, 30 de enclavamiento. Los elementos 32 extremos se guían mediante soportes 35 del carro 12' para movimiento lineal en una dirección que es generalmente transversal a la dirección de movimiento de la tuerca 22. Cada elemento 32 extremo tiene un extremo 36 libre (que define un extremo de una barra de enclavamiento asociada) dispuesto adyacente a superficies que definen una abertura 37 receptora de fiador en una pared 38, 38' lateral asociada del bastidor 14'. En la forma de realización, las aberturas 37 se encuentran en la pared 38, 38' lateral opuesta del bastidor 14', pero se pueden proporcionar en los rieles 15 opuestos del bastidor 14 ' .

Como se muestra en la figura 3, en la posición desenclavada de la estructura 18 de enclavamiento, los extremos 36 de los elementos 32 finales se encuentran en la posición retraída, dispuestos al exterior de las aberturas 37 en el bastidor 14'. Los extremos 36 se encuentran en esta posición retraída, desenclavada en virtud de que el resorte 23 tiene aplicada una tensión de resorte contra la tuerca 22 en una primera dirección (flecha A), la cual coloca los brazos 24 y 25 de manivela en una primera posición, definiendo una posición desenclavada de las barras de enclavamiento y elementos 32 extremos asociados.

La estructura 18 de enclavamiento se encuentra en la posición desenclavada mientras el carro 12', con el disyuntor 13 sobre él, se mueve dentro del bastidor 14' de conmutador .

Un aspecto importante de la forma de realización es que un riel 15 que guia las ruedas 16 de carro debe tener un bloque 40 de paro que detendrá al carro 12' en la posición coincidente (los extremos 36 adyacentes a las aberturas 37) . Por lo tanto, el bloque 40 de paro se coloca en al menos uno de los rieles 15 detrás de la rueda 16' más delantera (figura 3) del carro 12'.

Después de que el carro 12 ' queda bloqueado de movimiento hacia delante y el tornillo 20 de cremallera sigue rotando, con referencia a la figura 4, la tuerca 22 comprimirá al resorte 23, con la tuerca 22 que se mueve en la dirección opuesta a la flecha A, ocasionando que los brazos 24, 25 de manivela roten simultáneamente desde su primera posición para actuar las barras 28, 30 de enclavamiento y los elementos 32 extremos. Este movimiento extiende los extremos 36 de los elementos 32 extremos hacia fuera y al interior de las aberturas 37, definiendo mediante ello una posición extendida, enclavada de la estructura 18 de enclavamiento. La tuerca 22 deja de moverse cuando una espiga 42 de enclavamiento sobre la parte superior de la tuerca 22 se mueve al interior de un agujero 44 de enclavamiento en el carro 12'. El agujero 44 de enclavamiento se encuentra en el extremo de una ranura 46 definida en el carro 12'., y la espiga 42 de enclavamiento se mueve en la ranura 46 hasta que llega al agujero 44 de enclavamiento.

La tuerca 22 aplica una fuerza de empuje por vía del resorte 23 que es suficientemente intensa para superar las fuerzas de acoplamiento de los contactos del disyuntor, pero proporciona suficiente distancia de compresión para permitir la actuación adecuada de las barras 28, 30 de enclavamiento. En la forma de realización se requieren 408 kg para comprimir el resorte 23 por 2.54 centímetros.

Cuando en la posición enclavada, si una condición de corto ocasiona momentos en los polos del disyuntor que provocan que el carro 12' de disyuntor se tuerza alrededor de sus ejes horizontal y vertical, el carro 12' permanecerá sobre los rieles 15 y eliminará la posibilidad de la iniciación de arco.

El revertir el tornillo 20 de cremallera revertirá el proceso, desenclavando la estructura 18 de enclavamiento. Por lo tanto, la rotación del tornillo 20 ocasiona en movimiento lineal de la tuerca 22 a lo largo del eje X, con los brazos 24, 25 de manivela que ocasionan el movimiento lineal de las barras 28, 30 de enclavamiento y por consiguiente los elementos 32 extremos en una dirección transversal con respecto al eje X.

A pesar de que se proporcionan un par de brazos 24, 25 de manivela y barras 28, 30 de enclavamiento (con elementos 32 extremos) se puede apreciar que es posible proporcionar solamente un brazo 24 de manivela y una barra 28 de enclavamiento (con elemento 32 extremo) para enclavar el carro 12' con respecto al bastidor 14'. Sin embargo, el proporcionar dos barras de enclavamiento en extremos opuestos del carro 12', como se muestra, asegura que el carro 12' no sufrirá un par de giro debido a la ocurrencia de una condición de corto.

Aunque no se muestra, la estructura 18 de enclavamiento puede incluir una varilla que se extiende longitudinalmente acoplada a al menos uno de los brazos 24, 25 de manivela, con la varilla acoplada a otra barra de enclavamiento de manera que se enclava una diferente porción del carro 12' al bastidor 14'. Por ejemplo, el carro 12 ' puede incluir una placa posterior que se extiende vertical, de manera que la placa posterior (que define una porción superior del carro 12 ' ) se puede enclavar al bastidor 14' con la barra de enclavamiento adicional. Por lo tanto la estructura 18 de enclavamiento proporciona ventajosamente una estabilidad posicional adicional durante los eventos de corto circuito sin que el operador tenga que efectuar pasos adicionales durante la inserción en bastidor y extracción de bastidor del carro 12 ' .

Las formas de realización preferidas precedentes se mostraron y describieron con el propósito de ilustrar los principios estructurales y funcionales de la presente invención, así como también ilustrar los métodos de empleo de las formas de realización preferidas, y se encuentran sujetas a cambio sin alejarse de estos principios. Por lo tanto esta invención incluye todas las modificaciones abarcadas dentro del espíritu de las reivindicaciones siguientes .

Claims (17)

REIVINDICACIONES

1. Un carro para montar un disyuntor en un bastidor de conmutador, en que el bastidor de conmutador incluye rieles, el carro comprende: ruedas para intervenir en los rieles cuando el carro se mueve dentro del bastidor, un tornillo de cremallera, una tuerca de tornillo de cremallera en engrane roscado con el tornillo de cremallera, siendo que la tuerca de tornillo de cremallera se construye y dispone para flotamiento lineal con respecto al carro, un resorte entre una porción del carro y la tuerca de tornillo de cremallera, de manera que durante el movimiento del carro al interior del bastidor, la rotación del tornillo de cremallera ocasiona el movimiento lineal de la tuerca de tornillo de cremallera, con la tuerca de tornillo de cremallera que empuja contra el resorte, con el resorte que empuja el carro para mover el carro en forma lineal, y estructura de enclavamiento acoplada con la tuerca de tornillo de cremallera y construida y dispuesta de manera que cuando el carro se detiene y el tornillo de cremallera continua rotando, la tuerca de tornillo de cremallera se moverá para comprimir el resorte, ocasionando que la estructura de enclavamiento se mueva de una posición no enclavada, desenganchada del bastidor, a una posición enclavada, enganchada con el bastidor.

2. El carro según se reclama en la reivindicación 1, caracterizado porque la estructura de enclavamiento comprende: un primer brazo de manivela acoplado en pivote con la tuerca de tornillo de cremallera, una primera barra de enclavamiento acoplada en pivote al primer brazo de manivela, siendo que la barra de enclavamiento tiene un extremo libre, en donde el movimiento lineal de la tuerca de tornillo de cremallera para comprimir el resorte provoca la rotación del primer brazo de manivela y de esta manera ocasiona que la primera barra de enclavamiento se mueva de la posición no enclavada, en un estado retraído, a la posición enclavada, en un estado extendido, con el extremo libre que se construye y dispone para enganchar el bastidor.

3. El carro según se reclama en la reivindicación 2, caracterizado porque comprende además un segundo brazo de manivela acoplado en pivote a la tuerca de tornillo de cremallera de manera que el segundo brazo de manivela se encuentra en relación opuesta con respecto al primer brazo de manivela, y una segunda barra de enclavamiento acoplada en pivote al segundo brazo de manivela, siendo que la segunda barra de enclavamiento tiene un extremo libre, en donde el movimiento lineal de la tuerca de tornillo de cremallera contra la carga de resorte provoca la rotación simultánea del primero y segundo brazo de manivela y de esta manera ocasiona que la primera y segunda barras de enclavamiento se muevan de la posición retraída, no enclavada, a la posición extendida, enclavada, siendo que los extremos libres están construidos y dispuestos para enganchar los lados opuestos del bastidor.

4. El carro según se reclama en la reivindicación 2, caracterizado porque el extremo libre se define mediante un elemento extremo que se acopla en pivote a la primera barra de enclavamiento.

5. El carro según se reclama en la reivindicación 1, caracterizado porque la tuerca de tornillo de cremallera incluye una espiga y el carro incluye una ranura y un agujero de enclavamiento al final de la ranura, siendo que la espiga se mueve en la ranura al moverse la tuerca de tornillo de cremallera, en donde el movimiento de la tuerca de tornillo de cremallera se detiene cuando la espiga interviene en el agujero de enclavamiento .

6. El carro según se reclama en la reivindicación 3, en combinación con el bastidor, caracterizado porque el bastidor tiene superficies que definen aberturas asociadas con lados opuestos del bastidor, siendo que los extremos libres de las barras de enclavamiento se reciben en las aberturas en la posición enclavada .

7. La combinación según se reclama en la reivindicación 6, caracterizada porque las aberturas se definen en paredes laterales opuestas del bastidor.

8. La combinación según se reclama en la reivindicación 6, caracterizada porque comprende además un tope en un riel para detener el movimiento del carro en una ubicación en que los extremos libres están alineados con las aberturas, mientras el tornillo de cremallera continúa rotando .

9. La combinación según se reclama en la reivindicación 8, caracterizada porque el resorte se construye y dispone para ser comprimido por la tuerca de tornillo de cremallera solamente cuando el movimiento del carro es detenido por el tope.

10. La combinación según se reclama en la reivindicación 6, en combinación adicional con el disyuntor montado en el carro.

11. Un método de enclavar un carro que lleva un disyuntor en un bastidor de conmutador, caracterizado porque incluye los pasos de: proporcionar un bastidor de conmutador que incluye rieles y al menos una abertura receptora de fiador en el bastidor, proporcionar un carro que porta un disyuntor, siendo que el carro tiene ruedas; un tornillo de cremallera; una tuerca de tornillo de cremallera en engrane roscado con el tornillo de cremallera, siendo que la tuerca de tornillo de cremallera se construye y dispone para flotar linealmente con respecto al carro; un resorte entre una porción del carro y la tuerca de tornillo de cremallera; y estructura de enclavamiento acoplada a la tuerca de tornillo de cremallera, rotar el tornillo de cremallera para ocasionar el movimiento lineal de la tuerca, siendo que la tuerca que empuja contra el resorte, siendo que el resorte empuja al carro para mover el carro en forma lineal a lo largo de las ruedas que ruedan sobre los rieles, y detener el movimiento del carro mientras se continua la rotación del tornillo de cremallera de manera que la tuerca se moverá para comprimir el resorte, ocasionando que la estructura de enclavamiento se mueva de una posición desenclavada, desenganchada de la abertura receptora de fiador en el bastidor, a una posición enclavada, enganchada con la abertura receptora de fiador en el bastidor.

12. El método según se reclama en la reivindicación 11, caracterizado porque el paso de detener el movimiento incluye proporcionar un tope en un riel en una ubicación en que una porción de la estructura de enclavamiento se encuentra alineada con la abertura receptora de fiador.

13. El método según se reclama en la reivindicación 11, caracterizado porque el paso de proporcionar el carro incluye proporcionar la estructura de enclavamiento para que comprenda: un primer brazo de manivela acoplado en pivote con la tuerca de tornillo de cremallera, una primera barra de enclavamiento acoplada en pivote al brazo de manivela, siendo que la barra de enclavamiento tiene un extremo libre, en donde el movimiento de la tuerca de tornillo de cremallera para comprimir el resorte provoca la rotación del primer brazo de manivela y de esta manera ocasiona que la primera barra de enclavamiento se mueva de la posición no enclavada a la posición enclavada, con el extremo libre extendido al interior de la abertura receptora de fiador.

14. El método según se reclama en la reivindicación 13, caracterizado porque la estructura de enclavamiento comprende además: un segundo brazo de manivela acoplado en pivote a la tuerca de tornillo de cremallera de manera que el segundo brazo de manivela se encuentra en una relación opuesta con respecto al primer brazo de manivela, y una segunda barra de enclavamiento acoplada en pivote al segundo brazo de manivela, siendo que la segunda barra de enclavamiento tiene un extremo libre, en donde el movimiento de la tuerca de tornillo de cremallera para comprimir el resorte provoca la rotación simultánea del primero y segundo brazos de manivela y de esta manera ocasiona que la primera y segunda barras de enclavamiento se muevan de la posición desenclavada a la posición enclavada, con los extremos libres extendidos en aberturas receptoras de fiador asociadas.

15. El método según se reclama en la reivindicación 13, caracterizado porque el extremo libre se define mediante un elemento extremo que se acopla en pivote a la primera barra de enclavamiento .

16. El método según se reclama en la reivindicación 11, caracterizado porque la tuerca de tornillo de cremallera incluye una espiga, y el carro incluye una ranura y un agujero de enclavamiento al final de la ranura, siendo que el método incluye además: permitir que la espiga se mueva en la ranura al moverse la tuerca de tornillo de cremallera, y detener el movimiento de la tuerca de tornillo de cremallera cuando la espiga interviene en el agujero de enclavamiento.

17. El método según se reclama en la reivindicación 12, caracterizado porque el resorte se proporciona de manera que se comprime mediante la tuerca de tornillo de cremallera únicamente cuando el movimiento del carro se detiene mediante el tope.