VIBRADOR INTERIOR PARA COMPACTAR HORMIGON.

Vibrador interior (20) para compactar hormigón, con una carcasa vibradora (21a) en la que están integrados

- una masa desequilibrada giratoria,

- un motor eléctrico (2) que acciona la masa desequilibrada y

- una parte de una línea de corriente (5, 6, 7, 26) unida con el motor eléctrico (2) y destinada a suministrar corriente a dicho motor eléctrico (2), y con

- un disyuntor eléctricamente activable (3, 4, 10) intercalado en la línea de alimentación de corriente (5, 6, 7, 26) y destinado a cortar el suministro de corriente al motor eléctrico (2), caracterizado porque el disyuntor (3, 4, 10) está integrado en la caja vibradora (21a) y porque el vibrador interior (20) presenta al menos un emisor de señales interno (9, 13) unido con el disyuntor (3, 4, 10) e integrado en la carcasa vibradora (21a), pudiendo generarse por cada uno de los emisores de señales internos (9, 13) una señal de corte interna correspondiente, en función de la cual se puede controlar el disyuntor (3, 4, 10)

Vibrador interior para compactar hormigón.

La invención concierne a un vibrador interior para compactar hormigón.

Los vibradores interiores para compactar hormigón son conocidos y se utilizan en las obras desde hace muchos años. La figura 1 muestra una forma de realización de un vibrador interior conocida por el documento DE-U-91 17 854.5, explicándose brevemente a continuación la estructura y el funcionamiento de este vibrador:

Un vibrador interior 20 presenta una botella vibradora 21, una manga de protección y servicio 23, una unidad de montaje 24 integrada en la manga de protección y servicio 23 y destinada a recibir un convertidor (no mostrado) y un interruptor de mando 25, una línea de alimentación de corriente en forma de un cable de conducción de corriente 26 y un enchufe de red 27.

La botella vibradora 21 comprende una carcasa vibradora 21a, un motor eléctrico incorporado en la carcasa vibradora y que no puede verse en el dibujo, y una masa desequilibrada (no mostrada) dispuesta también en la carcasa vibradora 21a y que puede ser puesta en rotación por el motor eléctrico alrededor de un eje longitudinal de la botella vibradora 21. El convertidor integrado en la unidad de montaje 24 genera la corriente necesaria para el accionamiento del motor eléctrico, la cual tiene una frecuencia superior a la de la red y se alimenta al motor eléctrico a través del cable de conducción de corriente 26 integrado en la manga de protección y servicio 23. La alimentación de corriente puede ser controlada por el interruptor de servicio 25.

El documento DE-U-20017054 muestra también un vibrador interior con las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Los vibradores interiores de la clase anteriormente descrita se calientan muy fuertemente durante el funcionamiento, especialmente en la zona de la botella vibradora 21, debido al calor residual del motor eléctrico integrado en ella y debido al rozamiento de los cojinetes. Esto no plantea ningún problema cuando la botella vibradora 21 está rodeada en funcionamiento por hormigón líquido, ya que el calor generado en la botella vibradora 21 puede ser cedido muy eficazmente al entorno debido a la alta conductividad calorífica del hormigón o del agua contenida en el hormigón líquida. Sin embargo, si se extrae la botella vibradora 21 del hormigón durante el funcionamiento, el calor generado no puede ya ser evacuado con rapidez suficiente debido a la pequeña conductividad calorífica del aire. Por tanto, existe el riesgo de un sobrecalentamiento del vibrador interior 20 o del motor eléctrico.

Para prevenir un posible sobrecalentamiento del motor eléctrico es conocido el recurso de integrar un seguro contra sobretemperatura en la botella vibradora 21 o en la carcasa vibradora 21a en la proximidad inmediata del motor eléctrico o en el propio motor eléctrico. El seguro contra sobretemperatura interrumpe el suministro de corriente al motor eléctrico cuando su temperatura sobrepasa un valor umbral predeterminado. El motor eléctrico está protegido así también al mismo tiempo contra sobrecalentamientos que puedan originarse debido a una mecánica defectuosa o a una tensión de alimentación defectuosa del motor eléctrico.

Usualmente, el seguro contra sobretemperatura está materializado en forma de un interruptor bimetálico. En este caso, en la cabeza del bobinado del motor está integrada en cada conductor de corriente del cable de conducción de corriente 26 un interruptor bimetálico separado que varía su estado de conmutación a una respectiva temperatura determinada e interrumpe así el suministro de corriente.

Dado que, a consecuencia de tolerancias de producción, los interruptores bimetálicos presentan puntos de conmutación por temperatura ligeramente diferentes y, además, pueden predominar campos de temperatura no homogéneos dentro de la botella vibradora, los interruptores bimetálicos cambian en general su estado de conmutación en momentos diferentes. Sin embargo, esto conduce a que el motor eléctrico esté expuesto a fuertes cargas de corriente en la fase de desconexión de los interruptores bimetálicos. La alta carga de corriente puede conducir rápidamente, además, a una oxidación de los interruptores bimetálicos. En el peor de los casos, la oxidación puede conducir a un fallo total de los interruptores bimetálicos y, por tanto, del vibrador interior. Asimismo, es desventajoso el hecho de que, al reconectar el motor eléctrico por medio de los interruptores bimetálicos después de la fase de enfriamiento, el motor eléctrico está sometido de nuevo a una fuerte carga de corriente, ya que también aquí los interruptores bimetálicos no se conmutan exactamente en el mismo momento. Esto puede conducir a que el motor eléctrico aún calentado alcance de nuevo muy rápidamente el valor umbral de temperatura y se vuelva a desconectar por los interruptores bimetálicos dentro de un tiempo muy breve.

El seguro contra sobretemperatura a base de interruptores bimetálicos tiene también el inconveniente de que los interruptores bimetálicos, debido a la fuerte vibración generada por el motor eléctrico y el desequilibrio, se abren o se cierran frecuentemente durante un breve tiempo. Las cargas de corriente del motor eléctrico ligadas a esto pueden conducir al desgaste del motor eléctrico o a la destrucción de la electrónica de accionamiento conectada al mismo.

Para fabricar la botella vibradora se encapsulan usualmente el motor eléctrico, los interruptores bimetálicos y la línea de alimentación de corriente por medio de un material adecuado a fin de obtener una unidad común. Las altas presiones que entonces se presentan pueden conducir, debido a las fuerzas mecánicas, al fallo de los interruptores bimetálicos o a un desplazamiento no deseado de los respectivos puntos de conmutación por temperatura.

El problema que sirve de base a la invención consiste en indicar un vibrador interior para compactar hormigón, en el que el motor eléctrico esté eficazmente protegido contra sobrecalentamiento.

Según la invención, el problema se resuelve por medio de un vibrador interior con las características de la reivindicación 1. Ejecuciones y perfeccionamientos ventajosos de la idea de la invención están explicados en la descripción siguiente y/o se encuentran definidos en las reivindicaciones subordinadas.

El vibrador interior según la invención presenta una carcasa vibratoria en la que están integrados una masa desequilibrada giratoria, un motor eléctrico que acciona la masa desequilibrada y una parte de una línea de alimentación de corriente unida con el motor eléctrico para suministrar corriente a dicho motor eléctrico. Asimismo, el vibrador interior presenta un disyuntor eléctricamente activable, intercalado en la línea de alimentación de corriente y destinado a cortar el suministro de corriente al motor eléctrico y un emisor de señales interno. Es esencial a este respecto que el disyuntor y el emisor de señales interno estén integrados en la carcasa vibradora.

La ejecución eléctricamente activable del disyuntor hace posible controlar exactamente en el tiempo el disyuntor por medio de señales de corte eléctricas. Si el disyuntor -por ejemplo, para la activación de fases de corriente diferentes- consta de varias subunidades de disyuntor independientes una de otra, éstas pueden ser conectadas en exactamente en el mismo momento por respectivas señales de corte. A este fin, se generan las señales de corte y se alimentan éstas a las subunidades del disyuntor de tal manera que estas subunidades del disyuntor sean solicitadas al mismo tiempo por las respectivas señales de corte. Por tanto, se pueden evitar marchas en dos fases no deseadas al conectar y desconectar el motor eléctrico.

El disyuntor presenta preferiblemente al menos un triac, pudiendo estar intercalada en cada conductor de corriente o -según el caso de aplicación- en una parte de los interruptores de corriente de la línea de alimentación de corriente una subunidad de disyuntor propia en forma de un triac que se puede controlar o conmutar cada vez por medio de una señal de corte correspondiente. El control del triac por medio de respectivas señales de corte eléctricas hace posible una conexión del triac exactamente en el mismo momento. En lugar del triac se pueden emplear también, naturalmente, otros elementos de conmutación electrónicos tales como transistores o tiristores.

La ejecución eléctricamente activable del disyuntor permite que, como se pondrá de manifiesto todavía más adelante, se emplee éste tanto en calidad de...

1. Vibrador interior (20) para compactar hormigón, con una carcasa vibradora (21a) en la que están integrados

- una masa desequilibrada giratoria,

- un motor eléctrico (2) que acciona la masa desequilibrada y

- una parte de una línea de corriente (5, 6, 7, 26) unida con el motor eléctrico (2) y destinada a suministrar corriente a dicho motor eléctrico (2), y con

- un disyuntor eléctricamente activable (3, 4, 10) intercalado en la línea de alimentación de corriente (5, 6, 7, 26) y destinado a cortar el suministro de corriente al motor eléctrico (2), caracterizado porque el disyuntor (3, 4, 10) está integrado en la caja vibradora (21a) y porque el vibrador interior (20) presenta al menos un emisor de señales interno (9, 13) unido con el disyuntor (3, 4, 10) e integrado en la carcasa vibradora (21a), pudiendo generarse por cada uno de los emisores de señales internos (9, 13) una señal de corte interna correspondiente, en función de la cual se puede controlar el disyuntor (3, 4, 10).

2. Vibrador interior (20) según la reivindicación 1, caracterizado porque el disyuntor (3, 4, 10) presenta al menos un triac (3, 4).

3. Vibrador interior (20) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por al menos un emisor de señales externo (11, 13) unido con el disyuntor (3, 4, 10) y montado fuera de la carcasa vibradora, pudiendo generarse por cada uno de los emisores de señales externos (11, 13) una señal de corte externa correspondiente, en función de la cual se puede controlar el disyuntor (3, 4, 10).

4. Vibrador interior (20) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el emisor de señales interno es un equipo (9) de vigilancia de temperatura unido con el disyuntor (3, 4, 10) y destinado a captar una temperatura en la carcasa vibradora (21a), y porque el disyuntor (3, 4, 10) puede ser controlado en función de una señal de corte interna que puede ser generada por el equipo (9) de vigilancia de la temperatura y que se basa en la temperatura captada.

5. Vibrador interior (20) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el emisor de señales interno es un elemento de conmutación dependiente de la tensión, unido con el disyuntor (3, 4, 10) y con la línea de alimentación de corriente (5, 6, 7, 26), y porque se puede generar una señal de corte interna correspondiente en función de la tensión aplicada al motor eléctrico (2).

6. Vibrador interior (20) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el emisor de señales interno y/o externo es un interruptor de posición (13) mediante el cual se puede generar, en función de la orientación espacial de la carcasa vibradora (21a), una señal de corte correspondiente.

7. Vibrador interior (20) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los respectivos emisores de señales internos (9, 13) y/o los respectivos emisores de señales externos (11) presentan sensores de luz, sensores magnéticos, interruptores bimetálicos, interruptores de bola, sensores capacitivos e inductivos, interruptores de mercurio, interruptores de líquido, interruptores de aceite con barrera óptica, emisores de señales de radio, emisores de señales luminosas o emisores de señales infrarrojas.

8. Vibrador interior (20) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por un circuito lógico integrado (8) que está unido con el disyuntor (3, 4, 10) y con los respectivos emisores de señales internos (9, 13) y/o con los respectivos emisores de señales externos (11), pudiendo generarse por el circuito lógico integrado (8), en función de varias señales de corte alimentadas al mismo, generadas por los emisores de señales internos y/o externos (11), una señal de corte común mediante la cual se puede controlar el disyuntor (3, 4, 10).

9. Vibrador interior (20) según la reivindicación 8, caracterizado porque la señal de corte externa puede ser transmitida al disyuntor (3, 4, 10) o al circuito lógico integrado (8) desde el emisor de señales externo (11) por radio, luz infrarroja, cables o conductores ópticos y eventualmente por un elemento receptor previsto en el disyuntor (3, 4, 10).

10. Vibrador interior (20) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por una manga de protección (23), en un extremo de la cual está montada la carcasa vibradora (21a) y al otro extremo de la cual se une, a través de una pieza de acoplamiento, otra parte de la línea de alimentación de corriente (26) que conduce a un enchufe de red (27).

11. Vibrador interior (20) según la reivindicación 10, caracterizado porque la pieza de acoplamiento es una unidad de montaje (24) para recibir un convertidor de frecuencia.

12. Vibrador interior (20) según la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque el emisor de señales externo es un emisor de señales (11) que puede ser maniobrado por un usuario y mediante el cual se puede generar una señal de corte externa correspondiente y se puede conectar y desconectar así el vibrador interior (20), estando previsto el emisor de señales externo (11) a cierta distancia de la carcasa vibradora (21), particularmente en la manga de protección (23) del vibrador interior (20), en la unidad de montaje (24) o como un mando a distancia separado.

13. Vibrador interior (20) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el circuito lógico integrado (8) está integrado en la carcasa vibradora (21a).

14. Vibrador interior (20) según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque el circuito lógico integrado (8) está integrado en el enchufe de red (27).

15. Vibrador interior (20) según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque el disyuntor (3, 4, 10) y/o el circuito lógico integrado (8) están integrados en la unidad de montaje (24).