ES2221009T3 - Interruptor con puente de contacto sensible a la temperatura. - Google Patents
Interruptor con puente de contacto sensible a la temperatura.Info
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Abstract
UN INTERRUPTOR TERMOSENSIBLE (10) PRESENTA UN MECANISMO (12) DE CONMUTACION TERMOSENSIBLE Y UN CUERPO (11) CERRADO QUE ENCIERRA EL MECANISMO (12) Y COMPRENDE UNA BASE (14) Y UNA PARTE SUPERIOR (17) DE MATERIAL AISLANTE. EN EL LADO INTERIOR (28) DE LA PARTE SUPERIOR (17) SE HAN PREVISTO DOS CONTACTOS FIJOS (26, 27), CONECTADOS CADA UNO DE ELLOS ELECTRICAMENTE A UNA CONEXION EXTERNA CORRESPONDIENTE. ASIMISMO ESTA PREVISTO UN ORGANO TRANSMISOR (28) DE CORRIENTE ELECTRICA QUE ES MOVIDO POR EL MECANISMO (12) Y CONECTA ELECTRICAMENTE, EN FUNCION DE LA TEMPERATURA, DOS CONTACTOS FIJOS (26, 27). EN LA PARTE SUPERIOR (17) ESTAN FORMADOS DOS ELECTRODOS DE CONEXION (24, 25), DE LOS QUE CADA UNO ESTA CONECTADO A UNO DE LOS CONTACTOS FIJOS (26, 27) Y A UNA DE LAS CONEXIONES EXTERNAS (FIGURA 1). TAMBIEN SE DESCRIBE UN PROCEDIMIENTO DE FABRICACION DEL NUEVO INTERRUPTOR.
Description
Interruptor con puente de contacto sensible a la
temperatura.
El presente invento hace referencia a un
interruptor sensible a la temperatura, con un mecanismo de conexión
que depende de la temperatura, una caja cerrada que aloja el
mecanismo de conexión, que presenta una parte inferior y una parte
superior, dos contactos estacionarios dispuestos en el interior de
la parte superior, cada uno de los cuales está conectado
eléctricamente a una respectiva conexión exterior, así como un
miembro de transferencia de corriente movido por el mecanismo de
conexión, el cual une eléctricamente entre sí, en función de la
temperatura, ambos contactos estacionarios.
Se conoce un interruptor de este tipo a través de
la patente EP-0.453.596 A1.
El conocido interruptor comprende una caja con
una parte inferior en forma de copa, en la cual se aloja un
mecanismo de conexión que depende de la temperatura. La parte
inferior se cierra mediante una parte superior que se mantiene en
la misma gracias al borde alzado de la parte inferior. La parte
inferior puede estar hecha de metal o de material aislante, mientras
que la parte superior está hecha, en todo caso, de material
aislante.
En la parte superior hay dos remaches, cuyas
cabezas interiores sirven de contactos estacionarios para el
mecanismo de conexión. El mecanismo de conexión lleva un miembro de
transferencia de corriente en forma de un puente de contacto que,
en función de la temperatura, se apoya en ambos contactos
estacionarios y luego los une eléctricamente entre sí.
Las cabezas exteriores de ambos remaches sirven
como conexiones para soldar cables.
El mecanismo de conexión en función de la
temperatura presenta, de modo ya conocido, un disco bimetálico así
como un disco elástico, que se colocan centrados en una espiga, que
lleva el puente de contacto. El disco elástico es guiado
periféricamente en la caja, mientras que el disco bimetálico es
desplazado, en función de la temperatura, al fondo de la parte
inferior o en el borde del disco elástico, permitiendo así que bien
sea el apoyo del puente de contacto en ambos contactos
estacionarios o bien levanta el puente de contacto de los contactos
estacionarios, de manera que se interrumpe la conexión eléctrica
entre los contactos exteriores.
Este interruptor que depende de la temperatura se
utiliza, de manera conocida, para proteger aparatos eléctricos
contra el sobrecalentamiento. A tal objeto el interruptor se
conecta en serie con el aparato a proteger y se dispone de tal modo
en el aparato que se halla en unión térmica con el mismo. Por debajo
de la temperatura de reacción del disco bimetálico el puente de
contacto se apoya sobre ambos contactos estacionarios, de manera
que se cierra el circuito eléctrico y el aparato a proteger es
alimentado. Al aumentar la temperatura por encima de un valor
permitido, el disco bimetálico levanta el puente de contacto de los
contactos estacionarios, de manera que el interruptor se abre y se
interrumpe la alimentación del aparato a proteger, de modo que este
puede volver a
enfriarse.
enfriarse.
Aun cuando el conocido interruptor satisface el
conjunto de requisitos técnicos, sin embargo presenta una serie de
inconvenientes, que están relacionados con su fabricación y su
montaje en un aparato a proteger.
Uno de los inconvenientes reside en la costosa
fabricación del conocido interruptor, pues una vez fabricada la
tapa hay que colocar posteriormente los remaches a la misma. Otro
inconveniente es que todavía hay que soldar cables a las cabezas de
remache situadas en el exterior, lo cual no suele poder hacerse de
modo automatizado. Sin embargo, esto significa que la fabricación de
un interruptor confeccionado con conexiones preparadas para cables
requiere tiempo y por tanto resulta cara.
Existen otros inconvenientes relacionados con el
montaje del conocido interruptor en un aparato a proteger. Por una
parte, el conocido interruptor tan sólo proporciona conexiones para
soldar o cables, respectivamente, mientras que actualmente a menudo
se necesitan conexiones de compresión o roscadas. Cuando la parte
inferior está hecha de plástico, el acoplamiento térmico en el
aparato a proteger con el conocido interruptor es relativamente
malo, mientras que con la parte inferior hecha de metal ciertamente
el acoplamiento térmico puede realizarse perfectamente, pero para
ello a menudo hay que aislar eléctricamente hacia al exterior el
borde metálico alzado de la parte inferior.
Resumiendo, en el conocido interruptor constituye
un inconveniente, por una parte la cara y compleja fabricación y
por otra parte las insuficientes posibilidades de montaje en un
aparato a proteger, en muchos de los casos de aplicación.
A este respecto, a través de la antes citada
patente EP-0.453.596 A1 se conoce otro interruptor
que depende de la temperatura, con una parte inferior de caja hacha
de metal y una parte superior de caja hecha de material aislante. En
la parte superior hay dos lengüetas de contacto insertadas en un
plano, la primera de las cuales está unida a un contacto
estacionario dispuesto en el centro. La segunda lengüeta de
contacto está provista de bridas, las cuales quedan unidas
eléctricamente con la parte inferior al montar la parte
superior.
En el interior de la caja cerrada, así
conformada, va dispuesto un mecanismo de conexión bimetálico, que en
función de su temperatura forma una unión conductora de
electricidad entre el contacto estacionario y la parte inferior de
la caja y por tanto entre ambas lengüetas de contacto.
El inconveniente en este interruptor es que, la
construcción es compleja, de modo especial la disposición de la
parte superior en a parte inferior, dado que deben ser colocados de
la manera correspondiente teniendo en cuenta las bridas hechas de
una pieza con la segunda lengüeta de contacto. En caso de errores de
fabricación o falta de precisión no se garantiza la seguridad de la
unión eléctrica entre las bridas de contacto y la parte
inferior.
Igual como en el interruptor citado antes,
también la parte inferior elevada de metal requiere un aislamiento
lateral en determinadas aplicaciones.
Otro inconveniente del conocido interruptor
reside en el hecho de que las lengüetas de contacto sobresalen
fuera de la parte superior, lo que impide el montaje en el aparato
a proteger y en especial la conexión eléctrica.
Partiendo de esta premisa, el objeto del presente
invento es crear un interruptor del tipo citado al inicio, que sea
de fabricación fácil y que pueda montarse con facilidad en un
aparato a proteger.
En el interruptor citado al inicio, este objeto
se consigue, de acuerdo con el invento, por el hecho de que cada
electrodo de conexión es una pieza plana de metal, conformado de
una pieza con la respectiva conexión externa que sobresale
lateralmente de la parte superior, y los electrodos de conexión van
colocados paralelos entre sí en la parte superior.
Un procedimiento, de acuerdo con el invento, para
fabricar un interruptor que dependa de la temperatura de la clase
antes citada, comprende las fases de:
- a)
- Preparación de dos electrodos de conexión, uno de los cuales está provisto de un contacto estacionario y una conexión externa, de modo que los electrodos de contacto son troquelados conjuntamente en una cinta de una pieza con la respectiva conexión externa, sosteniendo preferiblemente las conexiones externas a través de bridas de apoyo en la cinta;
- b)
- Realizar la parte superior al mismo tiempo que se inyectan ambos electrodos de conexión, de manera que los contactos estacionarios queden en el costado interior de la parte superior;
- c)
- Colocar el mecanismo de conexión que depende de la temperatura dentro de la caja; y
- d)
- Juntar la parte superior y la parte inferior.
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,
pueden insertarse electrodos de conexión en la parte superior, que
unan los contactos estacionarios del costado interno de la parte
superior con las conexiones externas fuera de la parte superior. Se
consigue así una especial ventaja al fabricar el nuevo interruptor,
pues los electrodos exteriores pueden unirse en una primera fase
con los contactos estacionarios y con las conexiones externas,
después de lo cual, al inyectar la parte superior, los electrodos
de conexión quedan insertados o circundados. Dicho de otro modo, al
mismo tiempo que se fabrica la parte superior quedan fijadas a la
misma tanto las conexiones externas como los contactos
estacionarios. Una especial ventaja del nuevo interruptor, así como
del nuevo procedimiento para su fabricación, reside en el hecho de
que es fácil de reali-
zar.
zar.
Puede verse como otra ventaja el hecho de que
eligiendo la forma de los electrodos de conexión ahora pueden
colocarse las conexiones externas del modo geométricamente deseado
con respecto a los contactos estacionarios, de modo que ahora las
conexiones externas pueden conformarse como conexiones de soldadura,
de compresión o rosca-
das.
das.
Asimismo, otra ventaja del nuevo interruptor
consiste en que el mismo resulta claramente más fácil de montar al
aparato a proteger, puesto que puede equiparse con la técnica de
conexión que el aparato requiere.
También es una ventaja el hecho de que las
conexiones externas "dispuestas junto al interruptor" pueden
prolongarse perfectamente, lo cual simplifica el montaje del nuevo
interruptor en un aparato a proteger.
Además, el nuevo interruptor también es de
fabricación sencilla, pues los electrodos de conexión pueden, por
ejemplo, encintarse o alimentarse en una cinta, de manera que
además proporcionan una buena estabilidad a la parte superior, ya
que consisten en piezas metálicas de forma plana. Gracias a esta
forma plana también se consigue una mejor absorción y conducción
térmica al interior del nuevo interruptor para el mecanismo de
conexión que depende de la temperatura.
Desde el punto de vista técnico de fabricación
esta medida es ventajosa puesto que la disposición geométrica de
los electrodos de conexión entre sí viene dada por el troquelado y
se mantiene mediante las bridas de soporte durante la inyección de
la parte superior. En este caso se aprovecha el hecho de que las
conexiones externas, después de la inyección, todavía sobresalen de
la parte superior, de manera que pueden servir al mismo tiempo para
la fijación de los electrodos de conexión a la cinta. Una vez
insertados los electrodos de conexión son separados de la cinta y
al mismo tiempo entre sí.
En el nuevo interruptor también es ventajoso si
cada contacto estacionario va soldado en el electrodo de conexión
correspondiente.
Esta medida también es ventajosa desde el punto
de vista técnico de fabricación, pues una vez troquelados los
electrodos de conexión con la correspondiente conexión externa,
únicamente hay que soldar el contacto estacionario en la siguiente
fase, antes de inyectar la parte superior. Como ventaja adicional
hay que considerar que no se dobla previamente una parte del
electrodo de conexión hacia abajo como contacto estacionario, sino
que el propio electrodo de conexión se mantiene como, digamos, una
pieza plana, siendo soldado al contacto estacionario. Pero con ello
se obtienen claras condiciones geométricas, de manera que errores
al troquelar o al doblar los electrodos de contacto no pueden
variar la posición de los contactos estacionarios entre sí.
Conviene citar, aunque sólo sea como complemento, que ambos
contactos estacionarios deben estar aproximadamente a la misma
altura, para que el puente de contacto se apoye seguro sobre ambos
contactos estacionarios.
En general, es preferible en el nuevo interruptor
que la parte inferior esté conformada como plato y la parte
superior como copa, y que la parte superior circunde la parte
inferior por su borde, de modo que la parte inferior está hecha
ventajosamente de metal.
Aquí es ventajoso el hecho de que, gracias a que
la parte inferior está hecha de metal, se obtiene una buena unión
térmica del nuevo interruptor con el aparato a proteger, no
obstante lo cual también se alcanza un suficiente aislamiento
eléctrico lateral gracias a la parte superior en forma de copa hecha
de material aislante. Además, se consigue una buena hermeticidad de
la caja al exterior, dado que el borde anular de la parte superior
que sobresale la parte inferior puede realizarse mediante estampado
en caliente o soldadura.
Para ello es asimismo ventajoso si la parte
inferior presenta una ranura periférica en su borde, en la que
pueda encajar un resalte formado en el interior del borde de la
parte superior.
En este caso es ventajoso que exista una,
digamos, unión a resorte entre la parte superior y la parte
inferior, que al mismo tiempo conforme una especie de junta de
laberinto, mediante la cual proteger el interior de la caja contra
la entrada de suciedad, etc. Esta medida no sólo sirve para un
cierre muy hermético al polvo de la caja, sino que además también
permite una simple fabricación, puesto que una vez colocado el
mecanismo de conexión sólo hay que encajar a presión la parte
superior y la parte inferior entre sí, para unir todas las piezas
del interruptor de manera que no puedan perderse. Luego, el
interruptor puede transportarse a un puesto de soldadura o
estampación, para soldar o estampar el borde saliente.
Otras ventajas se ponen de manifiesto en la
siguiente descripción y en el dibujo adjunto.
Se comprenderá que las características antes
citadas y las que se expondrán a continuación no sólo pueden
aplicarse en las combinaciones indicadas, sino también en otras
combinaciones o de modo individual, sin abandonar el ámbito del
presente invento.
En el dibujo se ha representado un ejemplo de
forma de realización del invento, el cual se explicará 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;
La figura 3a es una vista en plana de los
electrodos de conexión, dispuestos juntos en una cinta, para el
interruptor de la figura 1; y
La figura 3b es una vista lateral de un electrodo
de conexión de la figura 3a.
En la figura 1 se ha representado, indicado
globalmente con la referencia 10, un nuevo interruptor que depende
de la temperatura, el cual presenta una caja 11 en que va dispuesto
el mecanismo de conexión en función de la temperatura.
La caja 11 comprende una parte inferior a modo de
plato 14, cuyo borde elevado 15 está provisto de una ranura
periférica exterior 16. Se apoya al borde elevado 15 una parte
superior a modo de copa 17 con un apoyo interno 18. Sobre el apoyo
18 sobresale un borde 19, el cual lleva una resalte periférico
interior 21, el cual encaja con la ranura 16, de modo que la parte
interior 14 se enclava con la parte superior 17.
El borde 19 se convierte en un saliente anular
22, mediante el cual la parte inferior 14 se mantiene más en la
parte superior 17.
Dicho saliente 22 puede conseguirse mediante
estampación o soldadura de una zona sobresaliente del borde 19.
Mientras la parte superior 17 está hecha de un
material aislante, la parte inferior 14 también puede hacerse de
material aislante o bien de metal, puesto que con una parte
inferior de metal se consigue una mejor unión térmica del
interruptor 10 con el aparato a proteger.
En la parte superior 17 van insertados dos
electrodos de conexión 24, 25 colocados uno junto al otro, cada uno
de los cuales lleva un contacto estacionario soldado 26, 27. Ambos
contactos estacionarios 26, 27 van así dispuestos en un costado
interno 28 de la parte superior 17.
Con respecto a ambos contactos estacionarios 26,
27 hay un miembro de transferencia de corriente en forma de un
puente de contacto móvil 29, unido con el mecanismo de conexión en
función de la temperatura 12 por medio de un remache 30. De modo ya
conocido, el mecanismo de conexión 12 comprende un disco bimetálico
31, que, en la posición de conexión representada, se apoya con su
borde 31 en un fondo 33 de la parte inferior 14. Asimismo, el
mecanismo de conexión 12 comprende un disco de resorte 34,
conducido periféricamente por su borde 35 en una ranura periférica
36, conformada entre el apoyo 18 así como el borde 15.
En función de la temperatura, ahora el mecanismo
de conexión 12 pone el puente de contacto 29 en apoyo con ambos
contactos estacionarios 26, 27 o bien lo levanta de los mismos. El
funcionamiento preciso del mecanismo de conexión bimetálico se
describe en la antes citada patente DE-2.644.411 C2,
de manera que para mayor información al respecto remitimos a dicho
documento.
En la vista en planta sobre el nuevo interruptor
10, según la figura 2, puede verse que ambos electrodos de conexión
24, 25 están unidos formando una pieza con las conexiones
exteriores 38, 39, que en el caso representado están previstas como
contactos de compresión. Cuando el puente de contacto 29 se apoya
sobre ambos contactos estacionarios 24, 25, como consecuencia, ambas
conexiones externas 38, 39 están unidas para la conducción
eléctrica entre sí, de manera que el interruptor 10 también está
cerrado.
En la figura 2 puede verse que en la parte
superior 17 se ha previsto un espacio anular 41 para alojar el
mecanismo de conexión 12, de manera que en el fondo del espacio
anular 41, correspondiente al costado interior 28, existen dos
espacios de alojamiento 42 y 43 para los contactos estacionarios 27
y 26, respectivamente.
Los contactos estacionarios 26, 27 van además
unidos por soldadura fuerte o blanda a los electrodos de conexión
24, 25. En la parte superior 17 separada de los contactos
estacionarios 26, 27 hay dos aberturas 45, 46 que comunican con el
exterior, a través de las cuales se consigue, por un lado un
acoplamiento térmico del interruptor 10 en un aparato a proteger,
de modo que estas aberturas pueden preverse por otro lado para
fines de comprobación, a fin de calentar lo más rápidamente posible
el interior del interruptor 10 mediante un punzón de calor y/o bien
usar clavijas de prueba para contactar ambos contactos
estacionarios 26, 27 desde el exterior al objeto de verificar el
funcionamiento del interruptor 10.
En la figura 2 puede verse todavía que hay dos
orificios 47 previstos en cada electrodo de conexión 24, 25, a
través de los cuales se extienden las bridas 48 de la parte
superior 17, que se producen al inyectar dicha parte superior 17,y
que se ocupan de conseguir un asiento fijo de los electrodos de
conexión 24, 25 en la parte superior 17.
En la figura 3a se muestra como se suministran
los electrodos de conexión 4, 25 para la fabricación de una parte
superior 17. Los electrodos de conexión 24, 25 ó 24', 25',
respectivamente van dispuestos a pares y cada uno de ellos tiene
una cabeza a modo de timbre 51, unido a través de una brida más
estrecha 52 para formar una pieza con la respectiva conexión
externa 38 ó 39, respectivamente. La conexión externa 38 ó 39,
respectivamente vuelve a estar unido con una cinta 55 a través de
una correspondiente brida de soporte delgada 54, prevista en los
orificios de transporte 56, para desplazar la cinta 55.
El conjunto de la disposición representada en la
figura 3a puede troquelarse, por ejemplo, de una chapa, después de
lo cual todavía hay que soldar los contactos estacionarios 26, 27,
tal como puede verse en la figura 3b. A continuación se inyecta una
parte superior 17 en forma de copa alrededor de un respectivo par
de electrodos de conexión 24, 25 ó 24', 25', respectivamente. Una
vez endurecida la masa inyectada se separan las bridas de sujeción
54, de modo que la parte superior 17 queda separada de la cinta 55
y al mismo tiempo también se separan entre sí ambos electrodos 24,
25. En la continuación de la fabricación, se coloca entonces el
mecanismo de conexión 12 en la parte superior o la parte inferior
14, se cierra la caja 11 por medio del enclavamiento entre la parte
superior 17 y la parte inferior 14, y finalmente se realiza el
resalte anular 22 por estampación o soldadura. Para apretar la
parte superior 17 sobre la parte inferior 14 sirven las aberturas
45, 46. La precisión de acabado que se consigue mediante la presión
así ejercida sobre los electrodos es mejor que si se apretara sobre
zonas de plástico de la parte superior 17, dado que en este caso se
mantienen peor las medidas.
Claims (9)
1. Interruptor sensible a la temperatura con un
mecanismo de conexión que depende de la temperatura (12), una caja
cerrada (11) que aloja el mecanismo de conexión (12), la cual
presenta una parte inferior (14) y una parte superior (17) de
material aislante, dos contactos estacionarios (26, 27) dispuestos
en el costado interior (28) de la parte superior (17), cada uno de
los cuales está conectado eléctricamente con una respectiva
conexión exterior (38, 39), así como un miembro de transferencia de
corriente (29) movido por el mecanismo de conexión (12), el cual
une eléctricamente entre sí, en función de la temperatura, ambos
contactos estacionarios (26, 27), de manera que en la parte
superior (17) hay insertados dos electrodos de conexión (24, 25),
unido cada uno de ellos a uno de los contactos estacionarios (26,
27) así como a una de las conexiones exteriores (38, 39),
caracterizado por el hecho de que cada electrodo de conexión
(24, 25) es un elemento plano de metal, estampado de una pieza con
la respectiva conexión externa (38, 39) que sobresale lateralmente
de la parte superior (17), y los electrodos de conexión (24, 25)
van colocados paralelos entre sí en la parte superior (17).
2. Interruptor de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizado por el hecho de que cada contacto
estacionario (26, 27) va soldado al electrodo de conexión (24, 25)
correspondiente.
3. Interruptor de acuerdo con la reivindicación 1
ó 2, caracterizado por el hecho de que la parte inferior
(14) está conformada como plato y la parte superior (17) como copa,
de manera que la parte superior (17) circunda la parte inferior
(14) por su borde (19).
4. Interruptor de acuerdo con la reivindicación
3, caracterizado por el hecho de que la parte inferior (17)
está hecha ventajosamente de metal.
5. Interruptor de acuerdo con la reivindicación
4, caracterizado por el hecho de que la parte inferior (14)
presenta una ranura exterior periférica (16) en su borde (15), en
la que puede encajar un resalte (21) formado en el interior del
borde (19) de la parte superior (17).
6. Procedimiento para fabricar un interruptor
sensible a la temperatura (10) con un mecanismo de conexión que
depende de la temperatura (12), una caja cerrada (11) que aloja el
mecanismo de conexión (12), la cual presenta una parte inferior
(14) y una parte superior (17) de material aislante, dos contactos
estacionarios (26, 27) dispuestos en el costado interior (28) de la
parte superior (17), cada uno de los cuales está conectado
eléctricamente con una respectiva conexión exterior (38, 39), así
como un miembro de transferencia de corriente (29) movido por el
mecanismo de conexión (12), el cual une eléctricamente entre sí, en
función de la temperatura, ambos contactos estacionarios (26, 27),
con las fases:
- a)
- Preparación de dos electrodos de conexión (24, 25), uno de los cuales está provisto de un contacto estacionario (26, 27) y una conexión externa (38, 39), de modo que los electrodos de contacto son troquelados juntos en una cinta (55) de una pieza con la respectiva conexión externa (38, 39);
- b)
- Realizar la parte superior (17) al mismo tiempo que se insertan ambos electrodos de conexión (24, 25), de manera que los contactos estacionarios (26, 27) quedan en el costado interior (28) de la parte superior (27);
- c)
- Colocar el mecanismo de conexión (12) dentro de la caja (11); y
- d)
- Juntar la parte superior (17) y la parte inferior (14).
7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación
6, caracterizado por el hecho de que las conexiones
exteriores (38, 39) se sostienen en la cinta (55) a través de las
correspondientes bridas de sujeción (54).
8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación
6 ó 7, caracterizado por el hecho de que en la fase b), una
vez insertados los electrodos de conexión (24, 25) son separados de
la cinta (55) y así al mismo tiempo entre ellos.
9. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 6 a 8, caracterizado por el hecho de que
los contactos estacionarios (26, 27) son soldados a los electrodos
de conexión (24, 25) en la fase a).
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Family Applications (1)
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