RO109133B1 - Acumulator de energie, cuarc, pentrucomutatoarele de sarcina, ale intrerupatoarelor cu ploturi - Google Patents

Description

Invenția se referă la un acumulator de energie, cu arc, conceput pentru a fi folosit la comutatoarele de sarcină, ale întrerupătoarelor cu ploturi ale transformatoarelor cu prize și care, în momentul declanșării, determină 5 rotirea sacadată a unui arbore, precum și deplasarea tot sacadată, între două contacte fixe, a unei piese de comutare aflate în legătură cu arborele menționat.

Un asemenea acumulator de energie, 10 cu arc, este descris în documentația DE 3938207 încă nepublicată. în principiu, el este format din două pârghii cu câte două brațe, montate coaxial și aparținând funcțional acumulatorului de energie și prevăzute la 15 capatele lor libere cu articulații între care sunt montate arcurile de întindere și care, fiind acționate cu ajutorul unui alt punct de articulare, pot fi ghidate concentric în jurul arborelui comun al pârghiilor acumulatorului 20 de energie.

La tensionarea acumulatorului de energie, respectiv prin rotirea relativă a uneia din pârghiile acumulatorului de energie în raport cu cealaltă, arcurile formează un 25 paralelogram prin care se obține, în momentul declanșării, o viteză inițială de rotație a acumulatorului de energie la valoarea ridicată dorită.

Valoarea ridicată a vitezei inițiale ce se 30 realizează în urma declanșării este esențială în cazul acumulatoarelor de energie folosite la comutatoarele de sarcină ale întrerupătoarelor cu ploturi: întreruperea curentului în dreptul contactelor principale ale comutatorului de 35 sarcină reprezintă, îndeosebi la valori ridicate ale intensității curentului, faza critică a întregului proces de comutare și de aceea, în această primă etapă, o mare rapiditate de mișcare constituie premisa necesară pentru o 40 stingere sigură a arcului electric.

Dezavantajul pe care îl prezintă însă acest tip cunoscut de acumulator de energie cu arc îl constituie tocmai numărul mare de piese componente care, cel puțin în parte, trebuie să 45 îndeplinească o serie de condiții riguroase în ceea ce privește precizia de execuție iar aceasta conduce la cheltuieli suplimentare de fabricație și montaj.

Un alt dezavantaj îl constituie înălțimea 50 sa relativ mare;, fapt care crează probleme la montarea acumulatorului de energie cu arc în interiorul întrerupătoarelor cu ploturi.

în consecință, prezenta invenție își propune drept obiectiv dezvoltarea și perfecționarea tipului cunoscut de acumulator de energie cu arc și anume în așa fel încât, în paralel cu diminuarea gabaritului pe înălțime și reducerea drastică a numărului de elemente componente, să se asigure totuși o viteză inițială la fel de mare în momentul declanșării.

în conformitate cu prevederile invenției, obiectul poate fi realizat cu ajutorul unui acumulator de energie cu arc, prezentând următoarele caracteristici:

Acumulatorul de energie, cu arc, este prevăzut cu un arbore vertical central pe care se montează coaxial o șaibă de antrenare, două pârghii ce deservesc acumulatorul de energie, o pârghie cu arc și o șaibă antrenată - fiecare din acestea putând intra în acțiune independent de celelalte elemente.

Șaiba de antrenare este formată din două componente dispuse în două planuri orizontale diferite, de preferință astfel amplasate în fiecare din aceste planuri încât, privite pe verticală, să prezinte elemente de antrenare identice și superpozabile. Componenta superioară a șaibei de antrenare prezintă în zona sa periferică laterală un profil de declanșare de o configurație specială dispusă în două planuri orizontale.

Cele două pârghii ale acumulatorului de energie, dispuse suprapus între cele două componente ale șaibei de antrenare, prezintă câte o articulație la fiecare din capetele libere și între care este montat, articulat, câte un arc condus - de o manieră, în principiu cunoscută - de-a lungul unei traiectorii concentrice cu arborele și sub acțiunea unei pârghii cu arc, dispuse coaxial și cu posibilitate de rotire, între cele două pârghii ale acumulatorului de energie.

Pârghiile acumulatorului de energie mai prezintă totdeauna câte o suprafață de ghidare care conlucrează cu componentele de antrenare ale șaibei de antrenare. La celălalt capăt liber, pârghiile acumulatorului de energie sunt prevăzute cu suprafețe antrenate care conlucreză cu o piesă antrenată legată de șaiba antrenată.

La periferia laterală a șaibei antrenate d |.ίκ) o· f ih mai este prevăzut un profil de blocare, împărțit în două planuri orizontale.

Asupra profilului de declanșare al șaibei de antrenare ca și asupra profilului de blocare al șaibei antrenate acționează clicheți de blocare dispuși separat, fiecare din acești clicheți de blocare fiind alcătuit din două părți și acționând simultan în unul din planurile profilului de declanșare sau al profilului de blocare aparținând șaibei de antrenare, respectiv șaibei antrenate. Conform unei variante suplimentare a acestei invenții, piesele de antrenare și respectiv antrenate sunt alcătuite sub formă de role; atunci când acestea din urmă au o alcătuire elastică, se realizează și o atenuare a șocului și se evită impactul de după declanșare.

La o acționare a acumulatorului de energie cu arc se rotește, în primul rând, șaiba de acționare; piesa de acționare montată pe ea se angrenează cu suprafața de ghidare a uneia din pârghiile acumulatorului de forță și o rotește în jurul axei comune de rotație a acumulatorului de energie cu acționare cu arc în timp ce cealaltă pârghie a acumulatorului de energie rămâne în aceeași poziție sub acțiunea piesei antrenate cu clichet care o blochează. Datorită modificării poziției relative a celor două pârghii ale acumulatorului de energie se tensionează arcul dintre ele, în timp ce respectivul arc mai suferă și o deviere laterală. Cu puțin înainte de a ajunge în poziția finală, profilul de declanșare aparținând șaibei de antrenare pune în funcțiune clichetul de blocare secționat corespunzător care astfel se decuplează de profilul de blocare aparținând șaibei antrenate. în felul acesta, a doua pârghie a acumulatorului de energie care fusese până acum blocată, ajunge să poată urma mișcarea de rotație a primei pârghii a acumulatorului de energie; arcul se detensionează. Prin mișcarea imprimată acestei pârghii a acumulatorului de energie se determină mișcarea șaibei antrenate, prin intermediul piesei antrenate cuplată cu respectiva pârghie cu ajutorul suprafeței antrenate.

în momentul în care s-a ajuns în poziția finală, profilul de declanșare al șaibei de antrenare și respectiv profilul de blocare al șaibei antrenate determină angrenarea prin clichet a piesei antrenate. Se poate repeta tensionarea acumulatorului de energie cu arc. La o rotație în același sens se repetă procesul; la o rotație a șaibei de antrenare în sens contrar, cealaltă piesă de antrenare determină și rotirea celeilalte pârghii a acumulatorului de energie; în consecință, procesul de mișcare se desfășoară în ordine inversă.

Invenția propusă permite ca acumulatorul de energie cu arc să aibă o alcătuire compactă, comportând în totalitate un număr redus de piese componente. Profilele de declanșare și respectiv de blocare,separate prin un plan orizontal, asigură angrenarea prin clichet în ambele sensuri și după un sistem simplu.

Acumulatorul de energie cu arc, realizat potrivit prevederilor acestei invenții, se caracterizează prin valoarea ridicată a vitezei inițiale ce se instalează după declanșare.

In cele ce urmează se trece la detalierea invenției pe baza unui exemplu concret și cu referire la fig. 1...4, care reprezintă:

-fig.l, vedere laterală a acumulatorului de energie cu arc;

- fig.2a... 2f - vedere schematică în plan a acumulatorului de energie cu arc, respectiv

- fig.2a... 2b - în poziția inițială (detensionat);

- fig.2c... 2d - în poziția de declanșare cu arcul tensionat la maximum;

- fig.2e... 2f - puțin înainte de atingerea noii poziții finale;

- fig.3, reprezentarea detaliată a modului de conlucrare a clicheților de blocare cu suprafețele de ghidare ale șaibei de antrenare cu profilul de blocare al șaibei antrenate - vedere laterală schematică;

- fig.4, cele două pârghii ale acumulatorului de energie reprezentate separat.

Pe axul vertical 9 al acumulatorului de energie cu arc se montează, fiecare cu posibilitate de rotire independentă, o șaibă de antrenare 3, două pârghii ale acumulatorului de energie 7 și 8, o pârghie cu arc 14 și o șaibă antrenată 17. Șaiba de antrenare 3 este acționată de sistemul de acționare 1 prin intermediul unei curele dințate 2 și este formată dintr-o șaibă de antrenare inferioară 3a și o șaibă de antrenare superioară 3b îmbinată rigid cu prima. Pe șaiba de antrenare inferioară 3a este montată o piesă de antrenare 4a orientată în sus și alcătuită sub formă de rolă, iar pe șaiba de antrenare superioară 3b este montată o piesă de antrenare 4b orientată în jos, de asemenea alcătuită sub formă de rolă identică cu prima și superpozabilă cu aceasta pe verticală.

Șaiba de antrenare superioară 3b prezintă în zona sa periferică laterală un profil de declanșare 6, alcătuit la rândul său dintr-o componentă inferioară 6a și o componentă superioară 6b.

între cele două componente 3a și 3b ale șaibei de antrenare sunt prevăzute două pârghii ale acumulatorului de energie 7 și 8, având posibilitatea de a se roti în jurul axului 9, fiecare independent de cealaltă și de celelalte piese componente. Aceste două pârghii ale acumulatorului de energie 7 și 8 prezintă fiecare câte un punct de articulare 10 respectiv 11 între care se montează un arc 12 articulat aproximativ la mijloc cu articulația 15 aparținând pârghiei cu un singur braț 14, montată între cele două pârghii ale acumulatorului de energie 7 și 8 și tot cu posibilitate de rotire în jurul axului 9. Cele două pârghii ale acumulatorului de energie 7 și 8 mai prezintă suprafețele de ghidare 5a și 5b ce pot fi făcute să intre în angrenare cu piesele de antrenare 4a și 4b, precum și suprafețele antrenate 26a și 26b aflate sub acțiunea piesei antrenate 18 ce urmează a fi descrisă în detaliu mai jos.

Deasupra componentei superioare 3b a șaibei de antrenare este dispusă o șaibă antrenată 17 având posibilitate de rotire și care este îmbinată rigid cu piesa antrenată 18, orientată în sus și alcătuită tot sub formă de rolă elastică. Piesa antrenată 18 pătrunde în planul orizontal al pârghiilor acumulatorului de energie 7 și 8 și acționează asupra suprafețelor antrenate 26a și 26b ale acestora. Șaiba antrenată 17 este prevăzută cu un profil de blocare 25 în zona sa periferică laterală, care similar profilului de declanșare 6 de pe componentea superioara 3b a șaibei de antrenare, este împărțit într-o componentă inferioară 25a și o componentă superioară 25b separate între ele printr-un plan orizontal. Asupra profilelor de pornire 6a și 6b ca și asupra profilelor de blocare 25a și 25b acționează în punctele de rotație 23 și 24 perechile de clicheți 21 și 22 rezemate independent. Fiecare din aceste perechi de clicheți 21 și 22 este alcătuită din două piese componente 21a și 21b și respectiv 22a și 22b, astfel încăt blocarea să fie posibilă în ambele sensuri de rotație.

Conlucrarea dintre perechile de clicheți 21 și 22 și profilele de declanșare 6a și 6b și respectiv profilele de blocare 25a și 25b se poate urmări cel mai bine pe fig.3.

în cele ce urmează se prezintă modul de funcționare a acumulatorului de energie cu arc, având ca punct de plecare rotirea sistemului de acționare 1 contrar sensului de mișcare al acelor de ceasornic.

Plecând din poziția inițială, prezentată în fig.2a și 2b șaiba de antrenare 3 se rotește în sensul indicat prin săgeată. Piesa de antrenare 4a se angrenează cu suprafața de ghidare 5a a pârghiei inferioare 7 a acumulatorului de energie și o antrenează. Pârghia superioară 8 a acumulatorului de energie este blocată de piesa antrenată 18 angrenată cu suprafața sa antrenată 26a și nu poate deci urmări mișcarea.

în felul acesta, se tensionează arcul 12 aflat între pârghiile 7 și 8 ale acumulatorului de energie, iar arcul se deviază prin intermediul pârghiei cu arc 14.

în momentul în care se ajunge în poziția reprezentată în fig.2c și 2d, cu arcul 12 tensionat la maximum, componenta profilului de declanșare 6a vine în contact cu clicheții 21a și 21b, se desface angrenarea prin clicheți a șaibei antrenate 17 care ajunge să urmărească mișcarea de rotație a șaibei de antrenare 3, iar pârghia 8 a acumulatorului de energie este antrenată ca urmare a acțiunii exercitate de piesa antrenată 18 prin intermediul suprafeței antrenatei 26 b; se detensionează arcul 12.

Cu puțin înainte de atingerea noii poziții finale arătate în fig.2e și 2f, șaiba antrenată 17 se angrenează cu perechea de clicheți 22 care acționează asupra componentei superioare a profilului de blocare 25b. După fiecare rotație cu 90° intervine o angrenare a șaibei antrenate și anume alternativ de câte una din perechile de clicheți 21 sau 22.

Fig.3 prezintă în detaliu conlucrarea dintre clicheții 21, ghidați de componenta inferioară a profilului de declanșare 6a și componenta inferioară a profilului de blocare 25a a șaibei antrenate 17, respectiv dintre clicheții 22, ghidați de componenta superioară a profilului de declanșare 6b, și componenta superioară a profilului de blocare 25b a șaibei antrenate.

Claims (6)

1. Acumulator de energie, cu arc, pentru comutatoarele de sarcină, ale întrerupătoarelor cu ploturi, a cărui declanșare are drept urmare rotirea sacadată a unui arbore, unde acumulatorul de energie cu arc este prevăzut cu un ax central vertical (9) care îl traversează și pe care sunt montate coaxial și cu posibilitatea de rotire independentă o șaibă de antrenare (3), două pârghii cu rol de acumulare de energie(7 și 8), o pârghie cu arc (14) și o șaibă antrenată, caracterizat prin aceea că șaiba de antrenare (3) este formată din două componente (3a și 3b) situate în două planuri orizontale distincte unde fiecare dintre cele două componente (3a și 3b) ale șaibei de antrenare este prevăzută cu un element de acționare (4a și 4b), iar componenta superioară (3a) a șaibei de antrenare prezintă în zona sa periferică laterală un profil de declanșare (6), ca cele două pârghii (7și 8) cu rol de acumulare de energie sunt dispuse suprapus între componentele (3a și 3b) ale șaibei de antrenare și prezintă câte un punct de articulație (10 și 11) între care se montează un arc (12) articulat la capete, ca pârghia cu arc (14) este dispusă între cele două pârghii (7 și 8) cu rol de acumulare de energie și ghidează arcul (12), că șaibă antrenată (17) este dispusă deasupra porțiunii superioare (3b) a șaibei de antrenare, este prevăzută cu un element antrenat (18) care traversează planul pârghiilor (7 și 8) cu rol de acumulare de energie și prezintă în zona sa periferică laterală un profil de blocare (25), că cele două pârghii (7 și 8) au rol de acumulare de energie și sunt prevăzute cu câte o suprafață de ghidare (5a și 5b) care conlucrează cu elementele de acționare (4a și 4b) precum și cu câte o suprafață antrenată (26a și 26b) care conlucrează cu piesa antrenată (18) și că asupra profilului de declanșare (6) și profilului de blocare (25) acționează clicheții de blocare (21 și 22) care sunt montați independent și care sunt alcătuiți din două elemente, în așa fel încât pot fi angrenați simultan în planurile profilului de declanșare (6) și profilului de blocare (25).

2. Acumulator de energie, cu arc, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea ca ambele elemente de acționare (4a și 4b) sunt identice, dispuse față în față și superpozabile pe verticală.

3. Acumulator de energie, cu arc, conform revendicării 2, caracterizat prin aceea ca profilul de declanșare (6) este fracționat în două componente (6a și 6b), dispuse în două planuri orizontale.

4. Acumulator de energie, cu arc, conform revendicării 3, caracterizat prin aceea că, profilul de blocare (25) este fracționat în două componente (25a și 25b), dispuse în două planuri orizontale.

5. Acumulator de energie, cu arc, conform revendicării 4, caracterizat prin aceea că, elementele de acționare (4a și 4b) și elementul antrenat (18) sunt alcătuite sub formă de rolă elastică.

6. Acumulator de energie, cu arc, conform revendicării 5, caracterizat prin aceea că, clicheții de blocare (21 și 22) sunt dispusși câte doi și anume în așa fel încât să angreneze prin intermediul unor componente (21a și 21b), respectiv (22a și 22b) într-unul din planurile orizontale, cu profilul de declanșare (6) și profilul de blocare (25).