ES2210907T3 - Interruptor con un soporte aislante. - Google Patents

Abstract

Interruptor con un soporte aislante (16), en el cual van dispuestos una primera y una segunda conexiones externas (11, 14), así como un mecanismo de conexión que depende de la temperatura (19) que, en función de su temperatura existente entre la primera y la segunda conexiones externas (11, 14), establece una unión de conducción eléctrica a través del interruptor (10), y un órgano de conexión (22) que varía su forma geométrica en función de la temperatura entre una posición de cierre y una posición de abertura, conduciendo corriente en su posición de cierre, comprendiendo también un órgano de ajuste (21) conectado eléctrica y mecánicamente en serie con el órgano de conexión (22), caracterizado por el hecho de que la primera conexión externa (11) está unida con un electrodo de recubrimiento plano (12), al que va fijado el órgano de ajuste (21) con su primer extremo (25), y en cuyo costado interior (32) va dispuesta una resistencia de contacto plana (43), conectada eléctricamente entre la primera conexión externa (11) y el primer extremo del órgano de ajuste (21).

Description

Interruptor con un soporte aislante.

El presente invento hace referencia a un interruptor con un soporte aislante, en el cual van dispuestas una primera y una segunda conexiones externas, así como un mecanismo de conexión que depende de la temperatura, que establece una unión de conducción eléctrica a través del interruptor en función de la temperatura existente entre la primera y la segunda conexiones externas, y un órgano de conexión, que varía su forma geométrica en función de la temperatura entre una posición de cierre y una posición de abertura, conduciendo corriente en su posición de cierre, y comprendiendo también un órgano de ajuste conectado eléctrica y mecánicamente en serie con el órgano de conexión.

Se conoce un interruptor de este tipo, según el concepto inicial de la reivindicación 1, a través de la patente US-4.636.766.

El conocido interruptor comprende como órgano de conexión un elemento bimetálico en forma de U con dos patas de diferente longitud. En la pata larga va fijada una pieza de contacto móvil, que coopera con un contracontacto fijo en el interruptor, el cual se halla a su vez en contacto conductor de electricidad con una de ambas conexiones externas.

La pata más corta del elemento bimetálico en forma de U va fijada al extremo libre de uno de los órganos de ajuste conformado como brazo de palanca, mientras que con su otro extremo está fijada a la carcasa y se halla en conexión conductora de electricidad con la otra de ambas conexiones externas. El órgano de ajuste es otro elemento bimetálico, adaptado de tal modo al elemento bimetálico en forma de U, que ambos elementos bimetálicos se deforman en sentidos opuestos al producirse cambios de temperatura, manteniendo así la presión de contacto entre la pieza de contacto móvil y el contracontacto fijado a la carcasa.

Este interruptor ha sido pensado como disyuntor para corrientes elevadas, que producen un fuerte calentamiento de los elementos bimetálicos por los que circula, de manera que finalmente se levanta la pieza de contacto móvil del contracontacto fijo. Las influencias de la temperatura del entorno quedan compensadas por la citada deformación en sentidos opuestos de los elementos bimetálicos.

En esta construcción constituye sobre todo un inconveniente el hecho de que se requieren dos elementos bimetálicos, cuyos comportamientos ante la temperatura han de estar exactamente ajustados entre sí, lo cual es caro y costoso de construir. Para compensar las tolerancias de fabricación, el conocido interruptor vuelve a ajustarse mecánicamente una vez montado, lo cual representa otro inconveniente.

Dado que ambos elementos bimetálicos tienen un diseño geométrico muy distinto, además presentan diferentes estabilidades a largo plazo, de modo que realmente requieren periódicamente un reajuste. No obstante, esto no resulta posible al ser aplicado, de modo que se deja a voluntad la estabilidad a largo plazo y con ello la seguridad de funcionamiento.

Otro inconveniente de esta construcción reside en la gran altura de construcción necesaria debido al elemento bimetálico en forma de U.

Finalmente, este interruptor aún tiene el inconveniente de que, al enfriarse, vuelve a cerrarse automáticamente, no presentando ninguna dependencia de la corriente, que impide el nuevo cierre y por tanto la conexión del aparato eléctrico protegido por el interruptor.

Son generalmente conocidos los interruptores con dependencia de la corriente, en los cuales hay una resistencia de autorretención conectada en paralelo al mecanismo de conexión que depende de la temperatura entre ambas conexiones externas. Con el interruptor en estado cerrado, la resistencia de autorretención es cortocircuitada eléctricamente por el mecanismo de conexión. Por contra, si se abre el mecanismo de conexión, hay una corriente residual a través de la resistencia de autorretención, que se calienta en función de la tensión aplicada y de su valor de resistencia hasta el punto de que el mecanismo de conexión, que depende de la temperatura, se mantiene a una temperatura por encima de la temperatura de reacción, de manera que permanece abierto.

En el estado actual de la técnica se conocen una amplia serie de construcciones para resistencias de autorretención, en que se utiliza una resistencia PTC en forma de bloque, que comparada con un interruptor que no presenta ninguna dependencia de la corriente lleva a un aumento de las dimensiones geométricas.

Otro inconveniente relacionado con los conocidos interruptores con dependencia de la corriente, reside en el gasto constructivo, que da como resultado interruptores caros y costosos de montar.

Otro inconveniente relacionado con el interruptor citado al inicio reside en el hecho de que el valor umbral de la corriente, que produce la abertura del interruptor, se determina a través de la resistencia en ohmios de los elementos bimetálicos, de modo que es muy difícil conseguir diferentes intensidades de corriente de interrupción.

Sin embargo, en el actual estado de la técnica ya se conoce el modo de ajustar la dependencia de la corriente a través del uso de una resistencia adicional, conectada eléctricamente en serie al mecanismo de interrupción que depende de la temperatura. No obstante, en los conocidos interruptores hay un órgano de ajuste, en forma de un disco de resorte, etc., para el órgano de conexión, a través del cual pasa la corriente eléctrica. Dicho con otras palabras, el elemento bimetálico no lleva corriente en los interruptores con resistencia adicional dependiente de la corriente, siendo conducida la corriente de funcionamiento del aparato eléctrico a proteger a través de un elemento elástico especial. Mediante la elección del valor de resistencia de esta resistencia adicional o de contacto ahora puede ajustarse, de manera exacta y reproducible la intensidad de la corriente de interrupción.

También en los conocidos interruptores con resistencia de contacto, el coste constructivo constituye un inconveniente, los interruptores son caros y su montaje requiere tiempo.

Otro interruptor que depende de la corriente, conocido a través de la patente EP-0.103.792 B1, presenta una lengüeta elástica bimetálica como órgano de conexión, fijada a una de las conexiones externas y que lleva en su extremo libre una pieza de contacto móvil, que coopera con un contracontacto, dispuesto en el extremo libre de un elemento elástico alargado, cuyo otro extremo va fijado a la otra conexión externa, de modo que la corriente pasa a través de la conexión en serie de elemento elástico y la lengüeta elástica bimetálica.

El soporte elástico del contracontacto hace que exista una reducida carga mecánica de la lengüeta elástica bimetálica, dado que el contracontacto cede de modo limitado, cuando la lengüeta elástica metálica varía su forma geométrica como consecuencia de un cambio de temperatura. A causa de ello se evitan deformaciones irreversibles de la lengüeta elástica bimetálica que podrían causar un desvío de la temperatura de interrupción.

Un inconveniente de este interruptor reside en el hecho de que la lengüeta elástica bimetálica, igual como todos los elementos bimetálicos, experimenta una denominada fase de lentización al pasar de la posición de cierre a la posición de abertura, en la cual se deforma lentamente como consecuencia de un aumento o reducción de temperatura del elemento bimetálico, pero sin volver a saltar desde, por ejemplo su posición ya convexa de baja temperatura a su posición cóncava de alta temperatura. Esta fase de lentización aparece cada vez que, cuando la temperatura del elemento bimetálico se acerca ya sea desde arriba o desde abajo de la temperatura de disparo y produce notables cambio de conformación. De modo especial como consecuencia del envejecimiento o del largo tiempo de funcionamiento, el comportamiento de lentización de un elemento bimetálico todavía puede seguir cambiando.

Durante el movimiento de abertura la lentización puede ocurrir que ceda la presión del contacto contra el contracontacto, a causa de lo cual se producen estados indefinidos de conexión. Durante el movimiento de cierre, el contacto puede irse aproximando paulatinamente al contracontacto durante la fase de lentización, con riesgo de que se produzca un arco eléctrico.

Los problemas derivados del comportamiento de lentización de un elemento bimetálico se resuelven, en un interruptor que depende de la corriente como el descrito en la antes citada patente US-4.636.766 o en la EP-0.103.792, por el hecho de que la lengüeta elástica bimetálica está provista de acuñaciones previas, que si bien no eliminan por completo la fase de lentización, sin embargo la reducen en gran parte. Dichas acuñaciones previas o intervenciones mecánicas especiales sobre el elemento bimetálico para reducir la fase de lentización son medidas costosas y caras, con las cuales se reduce además claramente la vida útil de dicho elemento bimetálico. Otro inconveniente de la acuñación previa necesaria reside en el hecho de que para diferentes clases de rendimiento y temperaturas de reacción no sólo hay que utilizar diversas composiciones de materiales sino también diferentes acuñaciones previas.

Partiendo de esta premisa, el objeto del presente invento es proporcionar un interruptor del tipo citado al inicio, que evite los inconvenientes antes mencionados, que dependa de la corriente y que sea de construcción más económica y más sencilla, de manera que el interruptor presente una pequeña construcción así como una elevada seguridad de funcionamiento y larga duración.

En el interruptor citado al inicio, este objeto se soluciona por el hecho de que la primera conexión externa está unida con una electrodo de recubrimiento plano, al que va fijado el órgano de ajuste con su primer extremo, y en cuyo costado interior va dispuesta una resistencia de conexión plana, conectada eléctricamente entre la primera conexión externa y el primer extremo del órgano de ajuste.

De este modo queda totalmente resuelto el objeto fundamental del invento.

El inventor de la presente solicitud ha descubierto que, en un interruptor del tipo citado al inicio, puede preverse un electrodo de recubrimiento plano en cuyo costado interior vaya dispuesta una resistencia de contacto plana, colocada entre la primera conexión externa y el primer extremo del órgano de ajuste. De este modo apenas se influye en la altura constructiva de la resistencia de contacto, puesto que, por ejemplo, puede estar conformada como resistencia de capa de grafito, lo que apenas representa un aumento del espesor del electrodo de recubrimiento.

En tal caso, resulta especialmente ventajoso si el órgano de ajuste comprende un elemento elástico, cuya fuerza de ajuste no dependa ampliamente de la temperatura, y que el órgano de ajuste presente una fuerza de ajuste en función de la temperatura que en la fase de lentización sea mayor que la fuerza de ajuste del elemento elástico.

El inventor de la presente solicitud ha descubierto que la disposición mecánica y eléctrica paralela de órgano de ajuste y elemento elástico neutro a la temperatura, conocida por ejemplo a través de la patente DE-2.121.802 C, pueden cambiarse en una conexión en serie eléctrica y mecánica, utilizándose en el nuevo interruptor, a fin de reunir una serie de otras ventajas en el nuevo interruptor.

Gracias a la conexión mecánica en serie, también la cooperación de la fuerza de resorte del elemento elástico con la del órgano de conexión puede compensarse la fase de lentización de dicho órgano de conexión. Si el órgano de conexión cambia su geometría durante la fase de lentización, ello queda compensado de inmediato por el elemento elástico. Así, ahora es posible permitir por vez primera, incluso en un interruptor con órgano de conexión por el que pase la corriente, que puede ser un elemento bimetálico o un elemento trimetálico, una gran fase de lentización del órgano de conexión, puesto que el elemento elástico puede compensar los "no deseados" cambios de forma durante la fase de lentización. Sin embargo, esto significa que puede utilizarse un órgano de ajuste más fácil de fabricar y por tanto más económico, que además tiene una vida útil más larga, ya que puede prescindirse en gran parte de la acuñación previa y por tanto permite una mayor histéresis, pudiéndose aprovechar al máximo la fase de lentización.

Pero para ello, no sólo el órgano de conexión debe cumplir pequeños requisitos geométricos sino que también debe cumplirlos el elemento elástico, pues ahora este último aún debe ocuparse de que el órgano de ajuste permanezca en contacto eléctrico con una de las conexiones externas por debajo de su temperatura de disparo, es decir durante la fase de lentización. Ahora diferentes tipos de interruptor, en lo que respecta a la clase de prestaciones y temperaturas de reacción, pueden equiparse con esencialmente el mismo elemento elástico pero con diferentes órganos de conexión, dado que en estos componentes del mecanismo de conexión se plantean condiciones geométricas y mecánicas muy inferiores, de modo que en su conjunto es más fácil y económico de fabricar.

En cuanto a la vida útil del órgano de conexión, aquí se dan las mismas ventajas como en el disco de resorte bimetálico monado suelto, según la patente DE- 2.121.802 C. En conjunto, en el nuevo interruptor pueden tener más valor las propiedades eléctricas y la temperatura de conexión, puesto que, por primera vez en la técnica, en el nuevo interruptor la fuerza elástico mecánica del órgano de conexión tiene un menor papel, puesto que sólo debe ser lo bastante grande para que el órgano de conexión no resulte demasiado comprimido por el elemento elástico. El mismo proceso de conexiones es accionado únicamente por el órgano de conexión una vez concluida la fase de lentización, pues ahora siempre esta pretensado en su posición de cierre. Dicho órgano de conexión pretensado ahora presenta todavía una serie de otras ventajas, no vibrando en el campo magnético ni teniendo ningún riesgo de arco eléctrico, puesto que la tensión previa evita contactos abriéndose o cerrándose

\hbox{gradualmente.}

Pero para ello todavía se requiere una muy pequeña acuñación previa del elemento bimetálico, mediante la cual únicamente hay que garantizar aún el efecto de disparo para la repentina separación de contactos. Ya no es necesaria una fuerte acuñación previa, tal como se requería hasta ahora para apoyar o reducir la fase de lentización. De este modo se reducen las cargas mecánicas y por tanto aumenta claramente la vida útil así como la seguridad y capacidad de reproducción del punto de disparo.

El elemento elástico neutro a la temperatura ya no ejerce ninguna presión más sobre el elemento bimetálico que impida dicha deformación, sino que en la fase de lentización sirve mucho más la deformación del elemento bimetálico a través de la propia deformación, para que la pieza de contacto móvil y el contracontacto fijo queden en contacto seguro entre sí, de lo cual se ocupa una resistencia de paso inferior. La presión de contacto queda ampliamente por debajo de la temperatura de conexión, independientemente de la temperatura constante.

La fase de lentización del elemento bimetálico ya no se limita más, como en el estado actual de la técnica, sino que, por decirlo de algún modo, se compensa, de modo que el elemento bimetálico puede deformarse casi sin limitaciones en la fase de lentización, compensándose los cambios geométricos por medio del elemento elástico hasta el punto de que el interruptor permanece cerrado con seguridad.

A tal efecto, la fuerza de ajuste del elemento bimetálico, que depende de la temperatura, se elige de manera que sea mayor en la fase de lentización que la amplia fuerza de ajuste del elemento elástico neutro a la temperatura, con lo cual "nos lleva" todavía a elementos bimetálicos "más rígidos".

Una gran ventaja del nuevo interruptor reside en su simple construcción, junto a un contracontacto fijado a la carcasa tan sólo se requiere un elemento bimetálico, el elemento elástico es neutro a la temperatura y por tanto económico. Por cierto, en conjunto el elemento bimetálico y el elemento elástico deben adaptarse entre sí respecto a la fuerza de ajuste, pero no adicionalmente también en lo que respecta a su comportamiento a la temperatura, puesto que el mecanismo de conexión se ajusta, digamos, de manera automática. Por tanto, es posible un elemento elástico estándar para todas las gamas de temperatura, consiguiéndose un esencial efecto de racionalización. Además, con esta construcción puede realizarse con una reducida altura, de modo que no sea necesaria ninguna nueva adaptación individual para diferentes temperaturas de conexión, debiéndose colocar únicamente el elemento bimetálico con las mismas propiedades elásticas pero otras temperaturas de conexión.

Otra ventaja reside en el hecho de que las tolerancias y oscilaciones en la temperatura de conexión se compensan a través del paso por el elemento elástico neutro a la temperatura.

Para ello es ventajoso si el elemento elástico y el órgano de conexión son esencialmente piezas planas de chapa, que se extienden en forma de V, por el mismo costado, desde su punto de unión.

En esta medida es ventajoso el hecho de que la altura constructiva se reduce en comparación con el interruptor de este tipo, dado que además se consigue una menor extensión longitudinal debido a los extremos libres "plegados hacia atrás" del órgano de conexión.

Además es preferible que exista una capa aislante en el costado interior del electrodo de recubrimiento, en que va dispuesta una banda de resistencia, unida por un extremo con la primera conexión externa y por el otro extremo con una superficie de contacto, con la que se apoya una zona de contacto en el elemento elástico.

Esta medida tiene ventajas constructivas, pues al colocar el electrodo de recubrimiento sobre el interruptor, ya provisto del mecanismo de conexión, la superficie de contacto se apoya directamente sobre la zona de contacto, de modo que se establece la unión eléctrica, digamos, junto con la unión mecánica del electrodo de recubrimiento con la carcasa.

Además en este caso es ventajoso si el elemento elástico tiene su primer extremo en forma de T, apoyándose dicho extremo en forma de T sobre el soporte aislante y presentando una zona de contacto en dicho extremo en forma de T, que toca la superficie de contacto de la resistencia de contacto.

De este modo, ventajosamente, aún se simplifica más el montaje del nuevo interruptor, pues el mecanismo de conexión se ajusta, digamos automáticamente, dentro del soporte aislante, cuando el extremo en forma de T es aplicado sobre dicho soporte aislante.

En general es preferible si la segunda conexión externa está unida con un electrodo de fondo, con el cual coopera una pieza de contacto móvil prevista en el órgano de conexión, y que exista por lo menos un elemento PTC insertado entre el electrodo de fondo y el electrodo de recubrimiento.

En este caso es ventajoso que, con el elemento PTC, se consigue una función de autorretención, de manera que el contacto del elemento PTC se obtiene a través de una simple inserción de apriete, realizándose automáticamente con el montaje mecánico del interruptor.

Por otra parte es ventajoso si la segunda conexión externa está unida a un elemento de fondo, con el cual coopere una pieza de contacto móvil, prevista en el órgano de conexión, y que exista un elemento PTC entre el electrodo de fondo y el extremo en forma de T del elemento elástico.

También aquí es ventajoso que pueda establecerse un simple contacto del elemento PTC, para lo cual ahora dicho elemento PTC, con el mecanismo de conexión en estado abierto, está conectado en serie con la resistencia de contacto, de manera que puede conseguirse otras relaciones de resistencia. Sin embargo, resulta especialmente ventajoso que el extremo en forma de T del elemento elástico ahora agrupa varias funciones, sirviendo por un lado para el mantenimiento mecánico del mecanismo de conexión en el soporte aislante y por otro lado para la conexión eléctrica tanto de la resistencia de contacto como también del elemento PTC, que actúa como resistencia de autorretención. Para ello sólo es necesario vigilar que la zona de este extremo en forma de T del elemento elástico tenga una tal calidad superficial que permita un contacto eléctrico únicamente mediante la presión y aplicación, mientras que las otras superficies tienen pocos requisitos, lo cual influye en la reducción de costes.

En tal caso es ventajoso si existe un bolsillo dispuesto transversalmente para el elemento PTC entre las conexiones externas, o bien dos bolsillos laterales junto al mecanismo de conexión para dos elementos PTC.

Aquí es ventajoso el hecho de que, en comparación de un interruptor sin elemento PTC en el bolsillo dispuesto transversal, tan sólo hay que aumentar un poco la extensión longitudinal, mientras que en ambos bolsillos laterales, únicamente hay que aumentar un poco la medida transversal, mientras pueden mantenerse las demás dimensiones. Esta solución también aporta una reducción de las dimensiones en el nuevo interruptor.

La variante constructiva con ambos bolsillos laterales resulta especialmente ventajosa cuando, en vista a una mayor carga de corriente, se requiere una mayor superficie de paso de corriente de la resistencia de autorretención formada ahora por dos elementos PTC.

Otras ventajas se ponen de manifiesto en la siguiente descripción y en el dibujo adjunto.

En el dibujo se han representado ejemplos de forma de realización del invento, los cuales se explican con detalle en la siguiente descripción. En el dibujo:

La figura 1 es una sección longitudinal a través del nuevo interruptor, a lo largo de la línea I-I de la figura 2;

La figura 2 es una vista en planta del interruptor de la figura 1, mostrado en una sección a lo largo de la línea II-II de la figura 12;

Las figuras 3a a 3d muestran respectivamente, una vista en planta del costado interno del elemento de recubrimiento del interruptor de las figuras 1 y 2, en diferentes etapas de la colocación de una resistencia de contacto junto a sus contactos;

La figura 4 muestra el mecanismo de contacto del interruptor de la figura 1, en una representación ampliada y esquematizada, estando el órgano de conexión en posición cerrada;

La figura 5 es una representación como la figura 4, pero durante la fase de lentización del órgano de conexión;

La figura 6 es una representación como la figura 4, pero con el órgano de conexión en su posición de abertura; y

La figura 7 es una vista en planta del soporte aislante del interruptor según la figura 1, en un segundo ejemplo de forma de realización con dos bolsillos para dos elementos PTC.

En la figura 1 se ha representado, indicado globalmente con la referencia 10, un nuevo interruptor, mostrado esquemáticamente en sección longitudinal.

El nuevo interruptor 10 presenta una primera conexión externa 11, que forma una pieza con un electrodo de recubrimiento plano 12. Además, se ha previsto una segunda conexión externa 14, formada de una pieza con un electrodo de fondo 15. Tanto el electrodo de recubrimiento 12 como el electrodo de fondo 15 van montados en su soporte aislante 16, que mantiene paralelos y separados entre sí el electrodo de recubrimiento 12 y el electrodo de fondo 15.

Mientras que el soporte aislante puede ser fundamentalmente abierto, en la figura 1 se muestra un ejemplo de forma de realización en que el soporte aislante 16 comprende la forma inferior de una carcasa en forma de pote 17, conformada alrededor de un electrodo de fondo 15, por medio de fundición inyectada o colada, de tal modo que dicho electrodo de fondo 15 es parte integral de la parte inferior de la carcasa 17. La parte inferior de la carcasa 17 se cierra mediante el electrodo de recubrimiento 12 y se mantiene sujeta de manera imperdible soldando térmicamente el borde del soporte aislante 16, indicado con la referencia 18.

Entre el electrodo de recubrimiento 12 y el electrodo de fondo 15 hay un mecanismo de conexión dependiente de la temperatura 19 dispuesto en el espacio interior del soporte aislante 16. El mecanismo de conexión 19 comprende una conexión mecánica y eléctrica en serie a base de un elemento elástico 21 y de un órgano de conexión 22, unidos entre sí por medio de una unión indicada con la referencia 23. En el presente caso, el órgano de conexión 22 es un elemento bimetálico.

Asimismo, el elemento elástico 21 tiene una fuerza de ajuste que no depende ampliamente de la temperatura, lo cual en el ámbito del presente invento significa que la fuerza de ajuste o fuerza de resorte del elemento elástico 21, no depende notablemente de la zona de temperatura de trabajo permitida del interruptor 10. Por contra, la fuerza de ajuste del elemento bimetálico depende fuertemente de la temperatura y también en la denominada fase de lentización es tan grande que el elemento elástico 21 no puede ejercer ninguna de las presiones, que impiden la deformación del elemento bimetálico, sobre el elemento bimetálico rígido con temperatura constante de este sistema de resorte.

El elemento elástico va apoyado con su primer extremo en forma de T 25 sobre el electrodo de recubrimiento 12, mientras que su segundo extremo 26 está unido 23 al órgano de conexión 22. El órgano de conexión 22 lleva en su extremo libre 27 una pieza de contacto móvil 28, que coopera con un contracontacto fijo 29, formado en el electrodo del fondo 15.

El electrodo de fondo 15 está parcialmente cubierto por un puente aislante 31 que impide que, al abrir el mecanismo de conexión 19, la unión 23 se mueva tanto hacia abajo que llegue, de modo no deseado, a tocar el electrodo del fondo 15.

De un modo todavía a describir, el electrodo de recubrimiento 12 está provisto de una resistencia de contacto en su costado interno 32 la cual está conectada eléctricamente entre la primera conexión externa 11 y el extremo en forma de T 25 del elemento elástico 21.

Además, entre el electrodo del fondo 15 y el extremo en forma de T 25 va fijado un elemento PTC 33, colocado en un bolsillo 34 y que actúa como resistencia de autorretención 35.

En el estado cerrado del nuevo interruptor 10, representado en la figura 1, la resistencia de autorretención 35 queda cubierta por el mecanismo de conexión 19, también sin corriente. Cuando ahora, debido a un aumento de temperatura, la pieza de contacto móvil 28 se levanta del contracontacto fijo 29, pasa una corriente residual desde la segunda conexión externa 14 a través del electrodo del fondo 15 y la resistencia de autorretención 35 hasta el extremo en forma de T 25, y desde allí al electrodo de recubrimiento 12 circula vía la resistencia de contacto, para luego pasar a la primera conexión de salida 11, de modo que existe una conexión en serie entre ambas conexiones externas 11, 14 a base de la resistencia de contacto y de la resistencia de autorretención, que a causa de una corriente residual se calientan tanto que mantienen el mecanismo de conexión 19 en estado abierto.

En la figura 2 se ha representado el interruptor de la figura 1, cortado a lo largo de la línea II-II de dicha figura 1. Puede verse que el extremo en forma de T 25 del elemento elástico 21 se apoya sobre una base 36 del soporte aislante 16, dispuesta debajo del borde cortado 18. La referencia 37 indica el contorno de la base 36.

Debajo del extremo en forma de T 25 se indica el bolsillo 34 de la resistencia de autorretención 35, cuya parte inferior se apoya sobre una zona de contacto, indicada con la referencia 38, del extremo en forma de T 25 del elemento elástico 21. En el otro costado del extremo en forma de T 25, también en la vista en planta de la figura 2, se ha previsto otra zona de contacto 38, sobre la cual se establece la puesta en contacto de la resistencia de contacto, del modo que se describirá más adelante.

Hay que decir todavía que la base 36 dispone de resaltes 39, mediante los cuales la resistencia de autorretención 35 es mantenida dentro del bolsillo 34.

Las figuras 3a a 3d muestran fases de producción para fabricar el electrodo de recubrimiento 12 provisto de una resistencia de contacto. En la figura 3a, primero se provee el costado interno 32 con una capa aislante 41, sobre la cual, según la figura 3b, luego se coloca una banda de resistencia 42 como resistencia de contacto 43. La banda de resistencia 42 cubre la capa aislante 41, a la izquierda de la figura 3, de modo que se forma una zona de contacto 44 en el costado interno 32 del electrodo de recubrimiento 12 hecho de metal. De esta manera se une la primera conexión externa 11 con la resistencia de contacto 43.

Según la figura 3c se coloca sobre la zona de conexión 44, así como en gran parte sobre la banda de resistencia 42, otra capa aislante 45, que tan sólo deja libre una parte a la derecha de la banda de resistencia. Ahora, de acuerdo con la figura 3d, se aplica sobre dicha zona dejada libre de la banda de resistencia 42 una capa de plata 46, que forma una superficie de contacto 47.

Al colocar el electrodo de recubrimiento 12 de la figura 3d, sobre el interruptor 10 representado abierto en la figura 2, la superficie de contacto 47 se apoya en la zona de contacto 38, de modo que la resistencia de contacto 43 queda conectada en serie entre la primera conexión externa 11 y el elemento elástico 21.

La corriente de funcionamiento de un aparato eléctrico a proteger, que en estado cerrado pasa a través del interruptor 10, también pasa de inmediato a través de la resistencia de contacto 43, que se calienta de tal modo con una corriente tan alta que es inadmisible, dicho calor óhmico es cedido de inmediato en el espacio interno 20 del interruptor 10, causando el correspondiente calentamiento del mecanismo de conexión 19, lo que hace abrir los contactos 28, 29, tal como se describirá a continuación con ayuda de las figuras 4 a 6.

En la figura 4 puede verse el mecanismo de conexión 19 de la figura 1, mostrado esquemáticamente y a mayor escala, en su posición de cierre. El órgano de conexión 22 se halla tan por debajo de su temperatura de disparo, que todavía no ha utilizado su fase de lentización. El órgano de conexión 22 aprieta, contra la fuerza del elemento elástico, la unión 23 hacia arriba, en la figura 4, de modo que se ajusta una distancia indicada con 51 al electrodo de recubrimiento 12 así como una distancia indicada con 52 al contracontacto 29.

Ahora, cuando aumenta la temperatura del órgano de conexión 22 como consecuencia de un mayor flujo de corriente y el calentamiento relacionado de la resistencia de contacto 43 o a consecuencia de una más alta temperatura exterior, primero empieza la fase de lentización del órgano de conexión 22, cediendo su fuerza de resorte que actúa contra la fuerza del elemento elástico 21, de manera que se mueve hacia abajo la unión 23 en la figura 4, tal como se ha representado en la figura 5. Sin embargo, la fuerza de ajuste del elemento bimetálico siempre es tan grande que la fuerza de ajuste del elemento elástico 21 no es suficiente para impedir las deformaciones que aparecen en la fase de lentización. Con independencia de su cambio geométrico en la fase de lentización, el órgano de conexión 22 puede considerarse rígido en comparación con el elemento elástico 21, ejerciéndose la presión de contacto únicamente por la fuerza de ajuste del elemento elástico 21.

La distancia 51 aumenta a medida que disminuye la distancia 52. Sin embargo, la conexión mecánica en serie del elemento elástico 21 y el órgano de conexión 22 aprieta, como antes, la pieza de contacto móvil 28 contra el contracontacto 29. No obstante, comparando las figuras 4 y 5 puede verse que, en la figura 5, la pieza de contacto móvil 28 se ha desplazado transversal al contracontacto 29. Se desea esta fricción, pues así las superficies de contacto entre la pieza de contacto 28 y el contracontacto 29 de limpian, de modo que la resistencia de paso eléctrica es muy baja.

Si ahora aumenta más la temperatura del órgano de conexión 22, se dispara en el sentido de la flecha 53, a su posición de abertura, que se ha representado en la figura 6. La unión 23 todavía baja más, de modo que el órgano de conexión 22 ha levantado la pieza de contacto 28 del contracontacto 29. Comparando las figuras 4 y 6 puede verse que la unión 23 se ha movido hacia abajo entre el electrodo de recubrimiento 12 y el electrodo de fondo 15, mientras que la pieza de contacto móvil 28 se ha movido en sentido opuesto, hacia arriba, de modo que por decirlo de algún modo se utiliza el doble la pequeña distancia existente entre el electrodo de recubrimiento 12 y el electrodo de fondo 15.

Además puede verse que tanto el elemento elástico 21 como el órgano de conexión 22 son piezas planas de chapa, que se extiende desde su punto de unión 23 en forma de V hacia al mismo costado, es decir hacia la derecha. Esta disposición "doblada hacia atrás" del elemento elástico 21 y del órgano de conexión 22 permite conseguir una menor forma constructiva en el sentido longitudinal, de modo que además de una forma de construcción plana también es relativamente corta.

Volviendo a la figura 2 también puede observarse que, a través del bolsillo 34 y la resistencia de autorretención 35 allí dispuesta, tan sólo aumenta un poco la longitud del interruptor en comparación con la forma de realización sin resistencia antorretención.

Sin embargo, si tampoco es deseable este pequeño aumento en sentido longitudinal, entonces también pueden colocarse elementos PTC en bolsillos laterales junto al mecanismo de conexión 19, tal como puede verse en la figura 7.

En la figura 7 puede verse, en planta, una parte inferior de carcasa en forma de pote 17, en que únicamente se ha inyectado o colado el electrodo de fondo 15 con su conexión externa 14, no apareciendo todavía el propio mecanismo de conexión ni los elementos PTC.

En la figura 7 puede verse la base 37, sobre el que se apoya el extremo en forma de T 25 del mecanismo de conexión 19, cuando se coloca dentro del espacio interno 20. Lateralmente, junto al espacio interior 20 se han previsto dos bolsillos 55, 56 en la parte inferior 17, que se extienden hacia abajo hasta el electrodo de fondo 15 y están abiertos hacia arriba. Lateralmente hacia dentro dichos bolsillos están circundados por una base 57 desplazada hacia abajo con respecto a la base 37, que evita la caída de los elementos PTC colocados dentro del espacio interior 20.

En el montaje, los elementos PTC se colocan en los bolsillos 55, 56, el mecanismo de conexión 19 es colocado en el espacio interior 20 del modo ya descrito y luego se coloca el electrodo de recubrimiento 12. Se consigue la puesta en contacto con el electrodo de recubrimiento 12 a través de las superficies de contacto 58, indicadas con trazos en la figura 3a.

Claims (10)

1. Interruptor con un soporte aislante (16), en el cual van dispuestos una primera y una segunda conexiones externas (11, 14), así como un mecanismo de conexión que depende de la temperatura (19) que, en función de su temperatura existente entre la primera y la segunda conexiones externas (11, 14), establece una unión de conducción eléctrica a través del interruptor (10), y un órgano de conexión (22) que varía su forma geométrica en función de la temperatura entre una posición de cierre y una posición de abertura, conduciendo corriente en su posición de cierre, comprendiendo también un órgano de ajuste (21) conectado eléctrica y mecánicamente en serie con el órgano de conexión (22), caracterizado por el hecho de que la primera conexión externa (11) está unida con un electrodo de recubrimiento plano (12), al que va fijado el órgano de ajuste (21) con su primer extremo (25), y en cuyo costado interior (32) va dispuesta una resistencia de contacto plana (43), conectada eléctricamente entre la primera conexión externa (11) y el primer extremo del órgano de ajuste (21).

2. Interruptor de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el órgano de ajuste comprende un elemento elástico (21), cuya fuerza de ajuste no depende ampliamente de la temperatura, y que el órgano de ajuste (22) presenta una fuerza de ajuste que depende de la temperatura, en cuya fase de lentización es mayor que la fuerza de ajuste del elemento elástico (21).

3. Interruptor de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que el elemento elástico (21) y el órgano de conexión (22) son esencialmente piezas planas de chapa, que se extienden en forma de V por el mismo costado desde su punto de unión (23).

4. Interruptor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que exista una capa aislante (41) en el costado interior (32) del electrodo de recubrimiento (12), en que va dispuesta una banda de resistencia (42), unida por un extremo con la primera conexión externa (11) y por el otro extremo con una superficie de contacto (47), apoyándose una zona de contacto (38) en el elemento elástico (21).

5. Interruptor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que el elemento elástico (21) tiene su primer extremo en forma de T (25), apoyándose dicho extremo en forma de T (25) sobre el soporte aislante (16) y presentando una zona de contacto (38) en dicho extremo en forma de T (25), que toca con una superficie de contacto (47) de la resistencia de contacto (43).

6. Interruptor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por el hecho de que la segunda conexión externa (14) está unida con un electrodo de fondo (15), con el cual coopera una pieza de contacto móvil (28), prevista en el órgano de conexión (22), mientras que existe por lo menos un elemento PTC insertado entre el electrodo de fondo (15) y el electrodo de recubrimiento (12).

7. Interruptor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de que la segunda conexión externa (14) está unida a un elemento de fondo (15), con el cual coopera una pieza de contacto móvil (28), prevista en el órgano de conexión (15), existiendo un elemento PTC (33) dispuesto entre el electrodo de fondo (15) y el extremo en forma de T (25) del elemento elástico (21).

8. Interruptor de acuerdo con la reivindicación 6 ó 7, caracterizado por el hecho de que el elemento PTC (33) va dispuesto en un bolsillo (34, 55, 56) en el soporte aislante (16).

9. Interruptor de acuerdo con la reivindicación 6 y 8, caracterizado por el hecho de que el bolsillo (34) va dispuesto transversalmente entre las conexiones externas (11, 14).

10. Interruptor de acuerdo con la reivindicación 6 y 8, caracterizado por el hecho de que se han previsto dos bolsillos laterales (55, 56) junto al mecanismo de conexión (9).