BRPI0804971A2 - unidade elétrica distribuidora com contato(s) móvel(eis) rotativo(s) - Google Patents
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Abstract
Pedido de Patente: UNIDADE ELéTRICA DISTRIBUIDORA COM CONTATO(S) MóVEL(EIS) ROTATIVO(S). A presente invenção refere-se a uma unidade elétrica distribuidora A alojada em uma caixa de isolamento B e compreendendo um suporte do contato suportando pelo menos um contato chamado contato móvel (2), o contato ou cada um dos contatos móveis (2) sendo disposto voltado para pelo menos um contato chamado de contato estacionário (3). Esta unidade é caracterizada pelo fato de que o(s) contato(s) móvel(eis) (2) é (são) encaixado(s) em um suporte (ou, respectivamente, suportes) chamado(s) de segundo(s) suporte(s) (5), o(s) dito(s) segundo(s) suporte(s) (5) sendo montado(s) articulado(s) com respeito ao primeiro suporte (4), e pelo fato de que ela compreende o dispositivo para proporcionar a pressão de contato entre o(s) contato(s) móvel(eis) e o(s) contato(s) estacionário(s).
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "UNIDADEELÉTRICA DISTRIBUIDORA COM CONTATO(S) MÓVEL(EIS) ROTATIVO(S)".
A presente invenção refere-se a uma unidade elétrica distribui-dora em uma caixa de isolamento e compreendendo um suporte do contatosuportando pelo menos um contato móvel, o contato ou cada contato móvelsendo disposto voltado para pelo menos um contato estacionário pertencen-do à dita unidade, o dito suporte sendo montando girando entre uma posiçãoaberta para a qual o(s) contato(s) móvel(eis) é (são) separado(s) do(s) con-tato(s) estacionário(s) e uma posição fechada para a qual o(s) contato(s)móvel(eis) fica (ficam) em contato com o(s) contato(s) estacionário(s).
As patentes US 5794763, FR 2717617 e EP 0773566 são co-nhecidas descrevendo dispositivos compreendendo os aspectos menciona-dos acima. Nestas concretizações, os contatos móveis são encaixados emum eixo do suporte do contato e uma mola é colocada entre o(s) contato(s) eo dito eixo, de modo que a dita mola mantém o contato em seu invólucrodesse modo proporcionando a pressão de contato entre o contato móvel e ocontato estacionário.
De acordo com estes dispositivos, a dispersão da posição doscontatos é muito grande. Isto reduz o desempenho das unidades e em parti-cular de comutadores diferenciais. Os espaços livres necessários para amontagem, posicionamento e mobilidade dos contatos com respeito ao eixodo suporte do contato não permitem o posicionamento preciso.
Além disso, em certas concretizações, a ligação articulada é fei-ta na borda do contato móvel, o que da origem à contaminação e resulta emdefeitos de descontinuidade.
Além disso, nestas concretizações, é difícil aumentar as distân-cias de perda gradativa de corrente, à medida que as partições de separa-ção teriam que ser sobre-dimensionadas.
Além disso, os formatos dos contatos são complexos, o que sig-nifica que o volume de cobre tem que ser por conseqüência aumentado.
A presente invenção resolve estes problemas e propõem umaunidade elétrica distribuidora onde o desempenho de fechamento e de aber-tura de contato são aperfeiçoadas e reproduzíveis, resultando em uma me-lhor reprodutibilidade dos desempenho das unidades.
Para este propósito, um objetivo da presente invenção é propor-cionar uma unidade elétrica distribuidora do tipo mencionado acima, estaunidade sendo caracterizada pelo fato de que o(s) contato(s) móvel(eis) é(são) encaixado em um suporte (ou respectivamente suporte(s)), chama-do(s) segundo(s) suporte(s), o(s) dito(s) segundo(s) suporte(s) sendo mon-tado(s) articulado(s) com respeito a um primeiro suporte, e pelo fato de quea dita unidade compreende o dispositivo para proporcionar a pressão decontato entre o(s) contato(s) estacionário(s) e o(s) contato(s) móvel(eis).
De acordo com um aspecto particular da invenção, para cadasegundo suporte do contato, o dispositivo mencionado acima para propor-cionar pressão de contato compreende uma mola encaixada entre a caixa eo dito segundo suporte.
De acordo com outra concretização, para cada suporte do conta-to chamado de segundo suporte do contato, o dispositivo mencionado acimapara proporcionar pressão de contato compreende uma mola encaixada en-tre o suporte chamado primeiro suporte e o dito segundo suporte.
De acordo com uma concretização particular, o contato ou cadacontato móvel é encaixado em um suporte chamado de segundo suportedistinto, cada segundo suporte distinto sendo montado girando com respeitoao suporte chamado primeiro suporte no qual ele é encaixado.
De acordo com um aspecto particular, o suporte do contatochamado de primeiro suporte do contato é um eixo rotativo.
De acordo com outro aspecto, o suporte ou cada suporte do con-tato chamado segundo suporte do contato compreende um invólucro proje-tado para receber um contato móvel, e o dispositivo para prender o contatomóvel dentro do segundo suporte.
De acordo com outro aspecto, o contato ou cada contato móvelé formado por uma lâmina plana de cobre.
De acordo com outro aspecto, este dispositivo compreende odispositivo para engatar o(s) suporte(s) do contato chamado(s) segundo(s)suporte(s) do contato no suporte do contato chamado primeiro suporte docontato, o dito dispositivo sendo ativado quando da inserção de um (do res-pectivo) contato(s) móvel no suporte do contato correspondente chamadosegundo suporte do contato.
De acordo com outro aspecto, o eixo de articulação do primeirosuporte com respeito à caixa da unidade é separado do eixo de articulaçãodo(s) segundo(s) suporte(s) com respeito ao primeiro suporte, de modo queo(s) contato(s) móvel(eis) desliza no(s) contato(s) estacionário(s)(s) quandoo contato é feito entre os mesmos.
De acordo com outro aspecto, o segundo suporte ou cada se-gundo suporte do contato compreende uma partição projetada para masca-rar a parte do contato móvel que está voltada para a tira de contato estacionário.
De acordo com uma concretização particular da invenção, estapartição é fixa somente em um lado do segundo suporte de modo a permitirao contato ser inserido e preso dentro do segundo suporte pela flexão dodito suporte.
De acordo com outra concretização, esta partição é removível.
De acordo com outro aspecto, o suporte ou cada suporte cha-mado segundo suporte compreende dois flanges mecanicamente conecta-dos através de pelo menos uma das extremidades dos mesmos, os doisflanges estando aptos a serem movidos na direção um do outro por defor-mação elástica do suporte.
De acordo com outro aspecto, a conexão mecânica entre os doisflanges é obtida de um modo tal que a separação do suporte(s) do contatochamado de segundo(s) suporte(s) do contato com respeito ao suporte docontato chamado de primeiro suporte do contato requer que os dois flangessejam movidos em direção um ao outro, este movimento em direção um aooutro sendo impedido quando um contato móvel está inserido no suporte docontato chamado de segundo suporte do contato, resultando no engate dosegundo suporte com respeito ao primeiro suporte.De acordo com outro aspecto, o(s) suporte(s) do contato cha-mado(s) de segundo(s) suporte(s) do contato envolve o(s) contato(s) mó-vel(eis) de modo a aumentar as distâncias de perda gradativa de correnteentre os contatos móveis.
De acordo com uma concretização particular, esta unidade é umcomutador diferencial.
É um objetivo adicional da presente invenção proporcionar umeixo do suporte do contato montado girando em uma unidade elétrica distri-buidora compreendendo pelo menos um eixo de articulação de pelo menosum suporte do contato chamado de segundo suporte do contato, o(s) dito(s)suporte(s) chamado(s) segundo(s) suporte(s) do contato sendo projetadopara suporta pelo menos um contato móvel, o dito(s) contato(s) móvel(eis)sendo projetado para respectivamente operar em conjunto com pelo menosum suporte estacionário pertencendo à dita unidade elétrica distribuidora.
Além disso, outras vantagens e aspectos da invenção irão setornar claramente aparentes a partir da descrição seguinte que faz referênciaaos desenhos anexos dados somente para propósito de exemplo e nos quais:
a figura 1 é uma vista plana da parte interior de uma unidadedistribuidora de acordo com a invenção,
a figura 2 é uma vista em perspectiva ilustrando um eixo do su-porte do contato equipado com os suportes do contato e com os contatosmóveis de acordo com a invenção,
as figuras 3, 4 e 5 ilustram outra concretização da partição deseparação entre cada contato estacionário e cada contato móvel,
a figura 3 é uma vista em seção transversal desta partição, aopasso que as figuras 4 e 5 são vistas em perspectiva de um suporte do con-tato chamado de segundo suporte do contato, respectivamente na posiçãodesmontada e na posição montada da lâmina de contato.
Estas figuras ilustram, para propósito de exemplo, a aplicaçãoda invenção junto a uma unidade elétrica distribuidora tal como um comuta-dor diferencial do tipo deste descrito na Patente Francesa FR 2870987.Esta unidade elétrica é bem conhecida como tal, e como amesma não é o assunto da presente invenção, não será descrita em deta-lhes completos neste documento.
Somente os elementos necessários para entendimento da in-venção serão descritos.
Esta unidade elétrica A compreende de maneira conhecida, emuma caixa B, um suporte do contato móvel 4, 5 montado girando na caixa B,os contatos móveis 2 sendo encaixados voltados para pelo menos um conta-to estacionário 3. Este suporte do contato móvel é montado girando entreuma posição aberta dos contatos, na qual os contatos móveis 2 são separa-dos dos contatos estacionários 3 e uma posição fechada, na qual os conta-tos móveis 2 estão pressionando os contatos estacionários 3.
Este suporte do contato móvel compreende um primeiro suporte4 montado girando com respeito à caixa B da unidade e vários suporteschamados segundos suportes 5 montados girando com respeito ao primeirosuporte 4 e projetados para suportar os contatos móveis 2.
Este primeiro suporte 4 é formado nesta concretização particularpor um eixo montado girando com respeito à caixa da unidade. Este eixocompreende os invólucros 6 projetados para receber os suportes dos conta-tos chamados segundos suportes 5 nos quais os contatos móveis 2 são en-caixados. Cada um destes invólucros 6 é delineado por duas paredes late-rais 7, 8 do eixo do suporte do contato 4, cada parede lateral 7, 8 compreen-dendo um pino de alternância 9, 10, os dois pinos 9, 10 formando um eixogeométrico de articulação para o suporte do contato 5.
De acordo com esta concretização descrita e ilustrada, uma mo-la de pressão de contato 15 é encaixada entre o suporte do contato chama-do de primeiro suporte do contato, isto é, o eixo 4, e cada um dos suportesde contato chamados de segundos suportes do contato 5.
O eixo geométrico de articulação do primeiro suporte 4 é sepa-rado do eixo de articulação Y dos segundos suportes 5, de modo que oscontatos móveis deslizam nos contatos estacionários quando o contato éfeito entre os mesmos.Cada suporte do contado chamado de segundo suporte do con-tato 5 compreende dois flanges 11,12 mecanicamente conectados em suaspartes de cima e de baixo e formado um invólucro 13 entre os dois flanges,projetado para acomodar um contato móvel 2 na forma de uma lâmina decontato 14. Este suporte chamado de segundo suporte 5 também compre-ende o dispositivo (não apresentado) para prender a lâmina 14 dentro dosuporte chamado segundo suporte 5. Os dois flanges 11, 12 mencionadosacima de cada segundo suporte 5 compreendem dois furos 16, 17 em suassuperfícies externas projetados para respectivamente acomodar os dois pi-nos de alternância 9, 10 mencionados acima do invólucro correspondente 6do eixo 4, quando o suporte do contato 4 é encaixado no suporte do contatochamado de primeiro suporte do contato 4.
Remover os pinos de alternância 9, 10 das aberturas 16, 17 pro-porcionadas nos flanges 11, 12 requer que os suportes chamados de se-gundas suportes 5 sejam espremidos de modo a mover os dois flanges 11,12 em direção um ao outro. Deste modo, quando a lâmina de contato 14 éinserida em um suporte 5 chamado segundo suporte, este movimento emdireção um ao outro não é mais possível, resultando no suporte 5 chamadosegundo suporte não mais estando apto a ser removido do suporte 4 cha-mado primeiro suporte. O engate do suporte chamado segundo suporte 5com respeito ao suporte chamado primeiro suporte 4 desse movo é executado.
Os segundos suportes dos contatos 5 também compreendemuma partição 18 projetada para mascarar a parte do contato móvel 2 queestá voltado para a tira do contato estacionário 3, esta partição 18 sendo fixasomente em um lado do segundo suporte 5 de modo a permitir que o contatoseja inserido e ser preso no segundo suporte 5 pela flexão do dito suporte.
Pode ser observado nas figuras 3, 4 e 5, de acordo com outraconcretização, que uma abertura foi feita em um dos dois flanges do suportede contato, esta abertura permitindo que seja adicionada flexibilidade para amontagem para impedir o suporte do contato chamado segundo suporte docontato 5 de romper quando a montagem é executada.Devido à articulação do segundo suporte 5 no primeiro suporte4, cada contato móvel 2 é posicionado com menos dispersão do que na téc-nica anterior. A articulação elimina as dispersões devido aos formatos doscontatos e do eixo, o que levaria à imprecisão do posicionamento dos conta-tos. Os contatos agora são sempre posicionados da mesma forma. O des-gaste dos eixos dos suportes dos contatos é reduzido para o mínimo.
Todos os contatos de fase dos eixos do suporte do contato en-tram em contato com os contatos estacionários ao mesmo tempo. Todos oscontatos de fase dos eixos dos suportes dos contatos deixam os contatosestacionários ao mesmo tempo. As performances de fechamento e de aber-tura são aperfeiçoadas e reproduzíveis.
Considerando o fato de que o eixo geométrico do suporte docontato é excêntrico com respeito ao eixo geométrico do eixo do suporte docontato, os contatos móveis deslizam sobre os contatos estacionários quan-do os contatos são feitos entre os mesmos, este deslizamento produzindoum efeito de autolimpeza.
Considerando o fato de que os suportes do contato envolvem oscontatos para isolar e aumentar as distâncias de perda gradativa de corren-te, o isolamento é acentuado entre os contatos e com respeito ao painelfrontal. Portanto, não é necessário adicionar partições nos eixos do suportedo contato ou aumentar a distância entre os eixos geométricos dos contatos.
Considerando o fato de que a mola de pressão de contato pres-siona o suporte do contato, a mola de pressão de contato não é sujeita àtensão e portanto não é necessário proporcionar uma partição de isolamentoadicional.
Devido à presença da partição fixa em um lado do suporte docontato móvel, o espaço livre entre os contatos não é reduzido pela parte doconato móvel voltada para a tira do contato estacionário sendo movida paramais próxima do contato estacionário. Portanto, não é necessário complicaro formato do contato para obter o espaço livre correto.
Também é possível encaixar diferentes espessuras de ilhas decontato sem alterar os eixos do suporte do contato. Somente o segundo su-porte do contato tem que ser alterado.
Uma unidade elétrica distribuidora e um eixo do contato permi-tindo uma melhor reprodutibilidade do desempenho das unidades portantoforam obtidos por meio da invenção.
A invenção se aplica de forma vantajosa a comutadores de póloúnico ou com múltiplos pólos bem como a comutadores diferenciais.
A invenção não está limitada às concretizações descritas e ilus-tradas, as quais foram fornecidas somente para propósito de exemplo.
Assim, na concretização descrita, cada um dos contatos móveisé encaixado articulado em um suporte distinto.
Em outra concretização, poderia ser imaginado proporcionar quetodos os contatos móveis fossem encaixados em um único suporte.
Ao contrário, a invenção se estende para abranger todos os e-quivalentes técnicos do dispositivo descrito bem como combinações domesmo se posteriormente forem obtidas de acordo com o espírito da invenção.
Claims (16)
1. Unidade elétrica distribuidora alojada em uma caixa de isola-mento e compreendendo um suporte de contato chamado de primeiro supor-te de contato suportando pelo menos um contato chamado contato móvel, ocontato ou cada um dos contatos móveis sendo disposto voltado para pelomenos um contato chamado de contato estacionário pertencendo a dita uni-dade, o dito suporte sendo montado girando entre uma posição aberta paraa qual o(s) contato(s) móvel(eis) é (são) separado(s) do(s) contato(s) esta-cionário(s) e uma posição fechada para a qual o(s) contato(s) móvel(eis) fica(ficam) em contato com o(s) contato(s) estacionário(s), o(s) contato(s) mó-vel(eis) (2) sendo encaixado em um suporte (ou respectivamente, suportes)chamado(s) de segundo(s) suporte(s), o(s) dito(s) segundo(s) suporte(s) (5)sendo montado(s) articulado(s) com respeito ao primeiro suporte (4) men-cionado acima, e a dita unidade compreendendo o dispositivo para propor-cionar a pressão de contato entre o(s) contato(s) móvel(eis) e o(s) contato(s)estacionário(s), caracterizada pelo fato de que ela compreende o dispositivopara engatar o(s) suporte(s) do contato chamado(s) de segundo(s) supor-teis) (5) no suporte do contato chamado de primeiro suporte do contato (4),o dito dispositivo sendo ativado quando da inserção de um (do respectivo)contato(s) móvel (2) no(s) suporte(s) do contato chamado(s) de segundo(s)suporte(s) do contato (5).
2. Unidade elétrica distribuidora, de acordo com a reivindicação-1, caracterizada pelo fato de que para cada segundo suporte de contato, odispositivo mencionado acima para proporcionar pressão de contato com-preende uma mola encaixada entre a caixa e o dito segundo suporte.
3. Unidade elétrica distribuidora, de acordo com a reivindicação-1, caracterizada pelo fato de que para cada suporte do contato chamado desegundo suporte do contato (5), o dispositivo mencionado acima para pro-porcionar pressão de contato compreende uma mola (15) encaixada entre osuporte chamado primeiro suporte (4) e o dito segundo suporte (5).
4. Unidade elétrica distribuidora, de acordo com qualquer umadas reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o contato ou cadacontato móvel (2) é encaixado em um suporte chamado de segundo suportedistinto (5), cada segundo suporte distinto (5) sendo montado girando comrespeito ao suporte chamado primeiro suporte (4) no qual ele é encaixado.
5. Unidade elétrica distribuidora, de acordo com qualquer umadas reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o suporte do contatochamado de primeiro suporte do contato (4) é um eixo rotativo.
6. Unidade elétrica distribuidora, de acordo com qualquer umadas reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o suporte ou cadasuporte do contato chamado segundo suporte do contato (5) compreendeum invólucro (6) projetado para receber um contato móvel (2), e o dispositivopara prender o contato móvel (2) dentro do segundo suporte (5).
7. Unidade elétrica distribuidora, de acordo com qualquer umadas reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o contato ou cadacontato móvel (2) é formado por uma lâmina plana de cobre.
8. Unidade elétrica distribuidora, de acordo com qualquer umadas reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que o eixo geométricode articulação X do primeiro suporte (4) com respeito à caixa da unidade éseparado do eixo geométrico de articulação Y do(s) segundo(s) suporte(s)com respeito ao primeiro suporte (4), de modo que o(s) contato(s) móvel(eis)(2) desliza(m) no(s) contato(s) estacionário(s)(s) (3) quando o contato é feitoentre os mesmos.
9. Unidade elétrica distribuidora, de acordo com qualquer umadas reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que o segundo suporteou cada segundo suporte do contato (5) compreende uma partição (18) pro-jetada para mascarar a parte do contato móvel (2) que está voltada para atira do contato estacionário (3).
10. Unidade elétrica distribuidora, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que esta partição é fixa somente em um lado dosegundo suporte (5) de modo a permitir ao contato ser inserido e preso den-tro do segundo suporte (5) pela flexão do dito suporte.
11. Unidade elétrica distribuidora, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que esta partição é uma partição removível.
12. Unidade elétrica distribuidora, de acordo com qualquer umadas reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que o segundo suporteou cada segundo suporte (5) compreende dois flanges (11, 12) mecanica-mente conectados através de pelo menos uma das extremidades dos mes-mos e aptos a serem movidos na direção um do outro por deformação elás-tica do dito suporte (5).
13. Unidade elétrica distribuidora, de acordo com a reivindicação-12, caracterizada pelo fato de que a conexão mecânica entre os dois flanges(11, 12) é obtida de um modo tal que a separação do suporte(s) do contatochamado(s) de segundo(s) suporte(s) do contato (5) com respeito ao suportedo contato chamado de primeiro suporte do contato (4) requer que os doisflanges (11, 12) sejam movidos em direção um ao outro, este movimento emdireção um ao outro sendo impedido quando um contato móvel (2) está inse-rido no dito suporte do contato (5) chamado de segundo suporte do contato,resultando no engate do segundo suporte (5) com respeito ao primeiro su-porte (4).
14. Unidade elétrica distribuidora, de acordo com qualquer umadas reivindicações 1 a 13, caracterizada pelo fato de que o suporte(s) docontato chamado(s) de segundo(s) suporte(s) do contato envolve(m) o(s)contato(s) móvel(eis) (2) de modo a aumentar as distâncias de perda grada-tiva de corrente entre os contatos móveis (2).
15. Unidade elétrica distribuidora, de acordo com qualquer umadas reivindicações 1 a 14, caracterizada pelo fato de que a mesma é umcomutador diferencial.
16. Eixo do suporte do contato montado girando em uma unida-de elétrica distribuidora compreendendo pelo menos um eixo geométrico dearticulação Y de pelo menos um suporte do contato (5) chamado de segundosuporte do contato, o(s) dito(s) suporte(s) chamado(s) segundo(s) suporte(s)do contato sendo projetado para suportar pelo menos um contato móvel (2),o(s) dito(s) contato(s) móvel(eis) (2) sendo projetado(s) para respectivamen-te operar em conjunto com pelo menos um contato estacionário (3) perten-cendo a dita unidade elétrica distribuidora A.
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