ES2219347T3 - ELECTROMAGNETIC RELAY. - Google Patents
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Abstract
Description
Relé electromagnético.Electromagnetic Relay
La invención descrita en el presente documento se refiere a un relé electromagnético de los que comprenden, esencialmente, una bobina, un núcleo, un inducido, placas de contacto fijas y otras placas de contacto móviles con sus correspondientes terminales, así como medios para indicar el estado del relé.The invention described herein will be refers to an electromagnetic relay of those who understand, essentially a coil, a core, an armature, plates fixed contact and other mobile contact plates with their corresponding terminals, as well as means to indicate the status of the relay.
El relé de la presente invención supone solucionar las demandas de la tecnología actual en aplicaciones de componentes, principalmente en aquellos relacionados con los sistemas de automatización en procesos industriales en los que participan, sin perjuicio de la observación visual del estado del relé operado. Además, se deben acatar las recomendaciones publicadas en la Directiva sobre Baja Tensión respecto de estos componentes.The relay of the present invention assumes solve the demands of current technology in applications components, mainly in those related to automation systems in industrial processes in which participate, without prejudice to the visual observation of the state of relay operated. In addition, the recommendations must be followed published in the Low Voltage Directive regarding these components.
Los controles lógicos programados (PLC) requieren elementos usados como interfaces en entradas o salidas de señales (electromagnéticas o relés de estado sólido) para su protección contra sobrecorrientes instantáneas portadas por las líneas o generadas por el propio relé cuando se desconecta la bobina.Programmed logic controls (PLC) require elements used as interfaces at signal inputs or outputs (electromagnetic or solid state relays) for protection against instantaneous overcurrents carried by the lines or generated by the relay itself when the coil is disconnected.
Con el fin de obtener esta protección, se usan circuitos supresores con diodos, varistores, condensadores, etc. que se conectan en serie o en paralelo con la bobina del relé. Estos circuitos se pueden instalar fuera del relé, en cuyo caso se requiere un enchufe diseñado especialmente para ello, dependiéndose de esta manera de un solo fabricante, o se pueden instalar dentro del relé. Esta solución es la preferida por el personal de diseño técnico y por el de mantenimiento, ya que permite usar los enchufes estándar disponibles en el mercado, o incluso los ya instalados en las unidades de control, simplificando con ello las tareas de mantenimiento.In order to obtain this protection, they are used suppressor circuits with diodes, varistors, capacitors, etc. which are connected in series or in parallel with the relay coil. These circuits can be installed outside the relay, in which case requires a plug specially designed for it, depending in this way from a single manufacturer, or can be installed inside of the relay. This solution is preferred by the design staff technical and maintenance, as it allows you to use the plugs standard available in the market, or even those already installed in the control units, thereby simplifying the tasks of maintenance.
El alojamiento de estos circuitos dentro del relé presenta problemas, debido a los pequeños tamaños disponibles, así como a la dificultad de mantenimiento del aislamiento necesario entre estos circuitos y el bloque de contactos de salida del relé. Estos problemas son aún mayores cuando se trata de pequeños relés que deben cumplir las normas internacionales relativas a las distancias de aislamiento entre la bobina y los contactos y a los niveles de protección establecidos en dichas normas.The accommodation of these circuits inside the relay it presents problems due to the small sizes available as well as to the difficulty of maintaining the necessary insulation between these circuits and the relay output contact block. These problems are even greater when it comes to small relays that must comply with international standards relating to insulation distances between coil and contacts and at protection levels established in these standards.
Los relés electromagnéticos con varios polos incorporan convencionalmente una bobina montada en un soporte, así como un inducido que es atraído por el núcleo de la bobina cuando esta está excitada, arrastrando el núcleo varias placas móviles cuando dicho inducido es atraído, perdiendo dichas placas el contacto con contactos normalmente cerrados y estableciendo contacto con contactos normalmente abiertos, que están en la base del relé y conectados a las puntas de conexión externa. Las placas móviles están unidas al inducido cuando el inducido arrastra consigo dichas placas al desplazarse. La conexión de los puntas se hace por medio de un cableado que se debe realizar manualmente, lo que representa, para una conexión perfecta, una gran inversión tanto en tiempo como en mano de obra.Electromagnetic relays with several poles conventionally incorporate a coil mounted on a stand, as well as an armature that is attracted to the core of the coil when this is excited, dragging the core several moving plates when said induced is attracted, losing said plates the contact with normally closed contacts and establishing contact with normally open contacts, which are at the base of the relay and connected to the external connection tips. Plates mobiles are attached to the induced when the induced drag I get these plates when moving. The connection of the tips is it does by means of a wiring that must be done manually, what which represents, for a perfect connection, a great investment both in time and in labor.
Además, en estos relés, la incorporación de circuitos de protección está limitada a circuitos simples que constan de pocos componentes, que se deben distribuir en espacios permitidos por los mecanismos del relé sin obstaculizar las partes móviles y manteniendo el aislamiento requerido. La conexión entre componentes se realiza generalmente con cables soldados, de manera que dichas distancias de aislamiento están gravemente comprometidas y la mano de obra empleada es costosa.In addition, in these relays, the incorporation of protection circuits is limited to simple circuits that they consist of few components, which must be distributed in spaces allowed by the relay mechanisms without obstructing the parts mobile and maintaining the required isolation. The connection between components are usually done with welded wires, so that these isolation distances are seriously compromised and the labor employed is expensive.
Por otra parte, la inserción de cualquier clase de circuito impreso que lleve protección y otros circuitos necesarios para la operación del relé es complicada por las distancias necesarias para evitar interferencias electromagnéticas.Moreover, the insertion of any class printed circuit with protection and other circuits necessary for the operation of the relay is complicated by the necessary distances to avoid interference electromagnetic
Por consiguiente, el objetivo de la presente aplicación para un relé electromagnético es resolver dichos inconvenientes que surgen en la obtención de una conexión entre los contactos móviles y las puntas de conexión externa, sin necesidad de cableado para ello y obteniendo esta conexión por medio de varios elementos que simplifiquen el montaje automático sin recurrir al cableado, así como la posibilidad de integrar en el mismo relé la circuitería definida en una tarjeta cambiable y de integrar varios elementos que comprenden el relé como conjunto de módulos montados fácilmente.Therefore, the objective of this application for an electromagnetic relay is to solve those inconveniences that arise in obtaining a connection between mobile contacts and external connection tips, no need of wiring for it and obtaining this connection by means of several elements that simplify automatic assembly without resorting to wiring, as well as the possibility of integrating in the same relay the circuitry defined in a changeable card and to integrate several elements that comprise the relay as a set of mounted modules easily.
En el Estado de la Técnica es conocido el relé electromagnético descrito en el documento DE 2818604, este relé presenta algunos inconvenientes, como carecer de un cubículo o receptáculo diseñado en la caja para alojar un circuito impreso, además durante su montaje es necesario soldar cables entre las placas móviles y los contactos externos, que es una actividad muy lenta, por lo tanto el objetivo de la presente invención es evitar los mencionados inconvenientes realizando un relé que supere dichos inconvenientes y mejorarlo facilitando al circuito impreso cuatro puntas de conexión que permitan diseñar una manera diferente de conectar la bobina.In the prior art the relay is known Electromagnetic described in DE 2818604, this relay It has some drawbacks, such as lacking a cubicle or receptacle designed in the box to house a printed circuit, also during assembly it is necessary to weld cables between the mobile boards and external contacts, which is a very activity slow, therefore the objective of the present invention is to avoid the aforementioned inconveniences making a relay that exceeds said inconveniences and improve it by providing the printed circuit four connection points that allow designing a different way of connect the coil.
El relé electromagnético de la invención cumple las características anteriores a plena satisfacción, consistiendo esencialmente en un conjunto de módulos múltiples montados fácilmente que comprende principalmente una caja con una cavidad concebida para una pequeña tarjeta de circuito cambiable, una placa base sobre la que están montadas las placas, los terminales, un circuito magnético y un ovillo para montar la bobina.The electromagnetic relay of the invention complies the above characteristics to full satisfaction, consisting essentially in a set of multiple modules mounted easily comprising mainly a box with a cavity designed for a small changeable circuit board, a board base on which the plates, terminals, a magnetic circuit and a ball to mount the coil.
Sobre el módulo base está montado el soporte y el ovillo de la bobina con sus diferentes elementos, todo dentro de una cavidad grande provista dentro de la caja.On the base module is mounted the support and the ball of the coil with its different elements, all within a large cavity provided inside the box.
La caja tiene forma de prisma rectangular abierto
por su cara inferior, que conduce a la cavidad interior antes
mencionada que está limitada internamente por una partición
horizontal que es la base de un pequeño cubículo definido en la
cara superior de la caja, y limitado longitudinalmente por otra
partición ver-
tical.The box is shaped like a rectangular prism opened by its lower face, which leads to the aforementioned inner cavity which is internally limited by a horizontal partition that is the base of a small cubicle defined on the upper face of the box, and longitudinally limited by another partition see-
tical
Por lo tanto, el circuito está alojado dentro de dicho cubículo, cubierto por una tapa fácilmente desmontable que se desmonta cuando se cambian la tarjeta de circuito impreso, permitiendo de esta manera un cambio sencillo de los circuitos con el fin de ofrecer diferentes aplicaciones para el relé.Therefore, the circuit is housed within said cubicle, covered by an easily removable lid that disassemble when the printed circuit board is changed, thus allowing a simple change of the circuits with In order to offer different applications for the relay.
Además, dicha placa está provista con varias aberturas a través de las cuales los terminales del relé se proyectan al exterior.In addition, said plate is provided with several openings through which the relay terminals are They project abroad.
El ovillo de la bobina consta de una parte cilíndrica que termina en una base laminada superior que se extiende más allá de dicha parte y está provista con muescas concebidas para los terminales de acoplamiento.The ball of the coil consists of one part cylindrical ending in a top laminated base that extends beyond that part and is provided with notches designed for coupling terminals.
Los contactos móviles son movidos por una pieza de plástico que está conectada por orejetas a la pieza móvil o inducido en las cavidades provistas en él, como a través de las aberturas en dicha pieza de plástico pasados los puentes que, a su vez, están conectados a los contactos móviles. Esta misma pieza de plástico, por medio de otras aberturas provistas en ella transmite el movimiento al indicador de plástico que muestra el estado del relé.Mobile contacts are moved by one piece of plastic that is connected by lugs to the moving part or induced in the cavities provided in it, as through the openings in said plastic part past the bridges that, at its Once, they are connected to mobile contacts. This same piece of plastic, through other openings provided in it transmits the movement to the plastic indicator that shows the state of the relay.
Como complemento de la descripción y con el fin de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, la presente descripción se acompaña de un conjunto de dibujos de los que, a los fines de ilustración solamente y de manera no limitativa, se muestran los siguientes:As a complement to the description and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, the present description is accompanied by a set of drawings of which, for the purpose of illustration only and of non-limiting way, the following are shown:
La figura 1 muestra una vista frontal del relé electromagnético objetivo de la invención,Figure 1 shows a front view of the relay electromagnetic object of the invention,
La figura 2 muestra una vista lateral del relé en el la que se pueden ver los diferentes elementos.Figure 2 shows a side view of the relay in which you can see the different elements.
La figura 3 muestra una vista posterior del relé,Figure 3 shows a rear view of the relay,
La figura 4 muestra una vista frontal del indicador,Figure 4 shows a front view of the indicator,
La figura 5 muestra la pieza aislante concebida para transmitir el movimiento a los contactos móviles cuando se excita la bobina.Figure 5 shows the insulated piece designed to transmit the movement to the mobile contacts when excites the coil.
A continuación se describe una realización preferida del relé electromagnético objetivo de la invención haciendo referencia a estas figuras.An embodiment is described below. preferred electromagnetic relay object of the invention referring to these figures.
Las figuras 1 a 5, descritas simultáneamente, muestran el circuito magnético que comprende las piezas (1) y (2), que están ajustadas y unidas a un núcleo (3) que, una vez activado por la bobina (4) atrae la pieza (5) móvil, moviéndose dicha pieza (5) sobre la pieza (2). La pieza (5) es retenida en su posición de descanso por el muelle (32).Figures 1 to 5, described simultaneously, show the magnetic circuit comprising parts (1) and (2), that are adjusted and attached to a core (3) that, once activated by the coil (4) attracts the moving part (5), said piece moving (5) on the piece (2). The piece (5) is retained in its position of Rest by the pier (32).
El ovillo (21) de la bobina (4) esta situado junto a las particiones (34), que se extienden desde la placa base (11), permaneciendo próximas a las láminas de recubrimiento del ovillo.The ball (21) of the coil (4) is located next to the partitions (34), which extend from the motherboard (11), remaining close to the cover sheets of the wool ball.
El aislante (8) está a cargo del movimiento de los contactos (6), a cuyo fin dicha pieza (8) aislante está unida a la pieza (5) móvil del circuito magnético, por medio de dos orejetas (27) provistas sobre la pieza (8) que se inserta en los orificios (29) de la pieza (5), de manera que cuando la pieza (5) móvil se mueve transmite su movimiento a los contactos (6) móviles a través de las aberturas (26).The insulator (8) is in charge of the movement of the contacts (6), to which end said insulating part (8) is attached to the moving part (5) of the magnetic circuit, by means of two lugs (27) provided on the piece (8) that is inserted into the holes (29) of the part (5), so that when the part (5) mobile moves transmits its movement to mobile contacts (6) to through the openings (26).
Los contactos (6) móviles se mueven simultáneamente, abriendo los contactos (9) normalmente cerrados y cerrando los contactos (7) normalmente abiertos, cuando la bobina recibe un voltaje adecuado y atrayendo, seguidamente, el circuito magnético el inducido (5) y moviendo la pieza (8).Mobile contacts (6) move simultaneously, opening normally closed contacts (9) and closing normally open contacts (7), when the coil receives an adequate voltage and then attracting the circuit magnetic armature (5) and moving the piece (8).
Cuando la bobina es d-excitada,
el inducido (5) vuelve a su posición de descanso forzado por el
muelle (32) y por la acción de las placas (6) de contacto móviles
que han sido provistas previamente con una presión inicial sobre los
contactos (9) normalmente cerrados, realizando de esta manera una
conmutación inicial de la carga eléctrica entre ambos
contac-
tos.When the coil is d-excited, the armature (5) returns to its resting position forced by the spring (32) and by the action of the mobile contact plates (6) that have been previously provided with an initial pressure on the Normally closed contacts (9), thus performing an initial switching of the electric charge between the two contacts
cough.
Las placas (6) móviles están soldadas o remachadas a los puentes formados por las piezas (12), que están curvadas de manera tal que sus extremos inferiores forman los terminales (12a). Dichas piezas (12) están debidamente orientadas y aisladas una de la otra por las piezas (10) y (10a), que se extienden desde la placa (11) soporte.The mobile plates (6) are welded or riveted to the bridges formed by the pieces (12), which are curved so that its lower ends form the terminals (12a). Said pieces (12) are properly oriented and isolated from each other by pieces (10) and (10a), which extend from the support plate (11).
La pieza (8) aislante está diseñada de manera tal que tiene varias aberturas (26) y (28), de las que las aberturas (26) están situadas y dimensionadas en correspondencia con las cabezas de los puentes (12), de manera que se pueda insertar en la parte superior de los puentes (12), y para que la pieza (8) mueva todas las placas (6) móviles que son arrastradas simultáneamente con ella. La figura 5 muestra la respectiva posición de las placas (6) móviles y de las ventanas (26).The insulating part (8) is designed in such a way which has several openings (26) and (28), of which the openings (26) are located and sized in correspondence with the bridge heads (12), so that it can be inserted into the top of the bridges (12), and for the piece (8) to move all mobile plates (6) that are dragged simultaneously with she. Figure 5 shows the respective position of the plates (6) mobile and windows (26).
Por otra parte, y como se mencionó anteriormente, este relé está provisto con un indicador mecánico, que consta de la pieza (22) indicadora aislante. La figura 4 muestra dicha pieza (22), que comprende dos puntas (23) que pasan a través de las aberturas (28) de la pieza (8) que cuando se mueve arrastra la pieza (22), cuya parte superior termina en una señal (24) que es visible desde el exterior del relé a través de una ventana transparente echa y situada adecuadamente sobre la tapa superior del relé (19) cuando está activado y que se oculta cuando está desactivado.On the other hand, and as mentioned earlier, This relay is provided with a mechanical indicator, which consists of the piece (22) insulating indicator. Figure 4 shows said piece (22), which comprises two points (23) that pass through the openings (28) of the piece (8) that when moving drag the piece (22), whose upper part ends in a signal (24) that is visible from the outside of the relay through a transparent window cast and placed properly on the top cover of the relay (19) when it is activated and it is hidden when it is deactivated.
La caja (20) del relé, hecha preferiblemente de un material aislante transparente, está abierta en su extremo (33) superior y tiene un estuche (13) definido por una partición inferior (14) y una partición vertical (31), cuyo cubículo está concebido para alojar una tarjeta (15) de circuito impreso provista con varios componentes (35) eléctricos para proteger el relé. Dicho circuito impreso (15) tiene varios orificios estañados dispuestos de manera tal que se corresponden con los terminales (16) y (17) de la bobina (4). Los terminales (17) son extensiones de los terminales (18) y están guiados por surcos hechos en la tapa superior del ovillo (21). Los orificios y los ovillos están preferiblemente alineados para simplificar la soldadura automática de estos terminales en la tarjeta de circuito impreso.The relay box (20), preferably made of a transparent insulating material, is open at its end (33) top and has a case (13) defined by a partition bottom (14) and a vertical partition (31), whose cubicle is designed to accommodate a printed circuit card (15) provided with several electrical components (35) to protect the relay. Said printed circuit (15) has several tinned holes arranged in such a way that they correspond to the terminals (16) and (17) of the coil (4). The terminals (17) are extensions of the terminals (18) and are guided by grooves made in the lid upper ball (21). The holes and clews are preferably aligned to simplify automatic welding of these terminals on the printed circuit board.
La cubierta (19) tiene una abertura para visualizar una lámpara LED que indica el estado del relé, así como otra abertura que permite ver la señal (24) de la pieza (22) indicadora de plástico, de manera que la señal (24) está en frente a la abertura hecha en la cubierta (19) del relé. Además, la cubierta (19) está provista también don un alojamiento para un letrero indicador.The cover (19) has an opening for display an LED lamp that indicates the status of the relay, as well as another opening that allows to see the signal (24) of the piece (22) plastic indicator, so that the signal (24) is in front of the opening made in the cover (19) of the relay. In addition, the cover (19) it is also provided with accommodation for a sign indicator.
La cubierta (19) del relé es preferiblemente opaca y está acoplada a la caja (20) por sujetadores adecuados de manera que cierre completamente la parte superior abierta de la tapa (33). De esta manera, el cubículo que aloja el circuito impreso y sus componentes está cerrado asegurando un aislamiento completo entre dichos componentes y las piezas (12) conductoras. Por consiguiente, hay tres áreas definidas dentro de la caja (20), el alojamiento de la bobina, el alojamiento de la tarjeta de circuito impreso y el área de los contactos, cumpliendo de esta manera las exigencias de aislamiento de las Normas de Baja Tensión.The cover (19) of the relay is preferably opaque and is coupled to the box (20) by suitable fasteners of so that it completely closes the open top of the cover (33). In this way, the cubicle that houses the circuit printed and its components is closed ensuring insulation complete between said components and the conductive parts (12). By consequently, there are three defined areas within the box (20), the coil housing, circuit board housing printed and the area of the contacts, fulfilling in this way the Insulation requirements of the Low Voltage Standards.
Esta descripción no se prolonga en el entendimiento de que cualquier experto en este campo entenderá el alcance de la invención y las ventajas derivadas de la misma.This description is not extended in the understanding that any expert in this field will understand the scope of the invention and the advantages derived therefrom.
Los materiales, la forma, el tamaño y la disposición de los elementos pueden variar dentro de la misma caracterización en cuanto que permanezca inalterada la esencia de la invención.The materials, the shape, the size and the arrangement of the elements may vary within it characterization as long as the essence of the invention.
Los términos usados en esta memoria se deben tomar siempre en un sentido amplio y no limitativo.The terms used in this report must be always take in a broad and non-limiting sense.
Claims (7)
(6, 9, 7). characterized in that the openings are made in said insulating part (8) in which the bridges (12) that are connected to said mobile contact plates (6) are inserted, so that said mobile contact plates (6) move simultaneously when said insulating piece moves and because the inside of said box (20) is divided into three cavities, one occupied by said coil (4), one that houses a printed circuit (15) for the operation of the relay and one that is used for contact switching
(6, 9, 7).
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