ES2229167T3 - Aparato de conmutacion con un dispositivo de cierre conmutable. - Google Patents

Abstract

Aparato (1) de conmutación con una carcasa (2) y con un dispositivo (3) de cierre conmutable, el cual presenta una palanca (4) de desconexión, un pestillo (5), un brazo (6) móvil de contacto y un eje (7) de desviación fijado a la carcasa, de modo que el brazo (6) móvil de contacto está dotado con una escotadura (8) en la que está dispuesto el eje (7) de desviación, y de modo que el pestillo (5) está acoplado por el lado del extremo con el brazo (6) móvil de contacto por medio de un perno (9), caracterizado porque el perno (9) está guiado de forma que puede desplazarse en un elemento (11) de alojamiento formado por la carcasa (2).

Description

Aparato de conmutación con un dispositivo de cierre conmutable.

La invención se refiere a un aparato de conmutación según el preámbulo de la reivindicación 1.

Un aparato de conmutación, especialmente un aparato de conmutación de protección, con un dispositivo de cierre conmutable se emplea, por ejemplo, como interruptor de protección de la línea. Los interruptores de protección de las líneas, también denominados automáticos de protección de la línea, se utilizan hoy en día principalmente en lugar de fusibles. Los interruptores de protección de la línea son interruptores de protección contra el exceso de corriente con un primer y un segundo dispositivo de desconexión que actúan sobre un dispositivo de cierre conmutable. Un dispositivo de desconexión electromagnético actúa como un mecanismo de desconexión rápida en caso de un cortocircuito. Un dispositivo de desconexión bimetálico térmico corta el circuito en caso de sobrecargas duraderas si la línea afectada se calienta de forma inadmisible. El dispositivo de cierre conmutable también puede activarse mediante una manilla de conmutación que puede accionarse manualmente, con lo que el correspondiente interruptor de protección de la línea también puede servir para cortar un circuito eléctrico.

En el documento DE 199 19 420 A1 se da a conocer un dispositivo interruptor de protección que forma el preámbulo de la reivindicación 1. Además, por ejemplo, también a partir del documento US 4.968.863 se conoce un interruptor de protección de la línea de este tipo. En el caso de un interruptor de protección de la línea, la fuerza de contacto entre una primera pieza de contacto fija y una segunda pieza de contacto, dispuesta en un brazo móvil de contacto, es un parámetro fundamental. Sin embargo, el interruptor de protección de la línea del estado de la técnica expuesto anteriormente presenta una construcción que influye desfavorablemente en este parámetro.

Por tanto, la invención se basa en la tarea de indicar un aparato de conexión en el que debe proporcionarse una fuerza de contacto constante.

Esta tarea se soluciona mediante un aparato de conmutación del tipo mencionado al principio en el que, según la invención, el perno está guiado de forma que puede desplazarse en un elemento de alojamiento formado por una carcasa.

Además, a partir del documento DE 34 23 541 A1 se conoce un interruptor de protección de la línea cuya palanca de gatillo está guiada en una corredera a una pared lateral de una carcasa para fijar un dispositivo de cierre conmutable en su posición.

Con el aparato de conmutación según la invención se consigue que la fuerza de contacto entre las dos piezas de contacto se mantenga constante. Además, se proporciona la fuerza de contacto constante con un número reducido de componentes del aparato, con lo que puede posibilitarse una construcción económica del dispositivo de cierre conmutable y, por tanto, del aparato de conmutación.

Aquí, la función de guiado se realiza mediante el perno, el cual está guiado de forma que puede desplazarse en un elemento de alojamiento formado por la carcasa. Debido a esta configuración ya no se origina ninguna fuerza transversal, condicionada por el eje de desviación, en los contornos de la escotadura del brazo móvil de contacto. En consecuencia, puede evitarse una disminución de la fuerza de contacto y un aumento de la temperatura del aparato por pérdidas por fricción condicionadas por la fuerza transversal.

Además, la libertad de diseño estructural, en relación con las diferentes posiciones de conmutación del dispositivo de cierre conmutable y de los componentes del aparato colindantes en el aparato de conmutación, se mantiene sin verse afectada por la nueva configuración del dispositivo de cierre conmutable. Especialmente, puede prescindirse de considerar las líneas de acción, que van a orientarse en su mayor parte de forma paralela entre sí, de las fuerzas del contacto, un resorte de tracción y el pestillo. Por consiguiente, también puede ahorrarse un elemento para compensar, dado el caso, las fuerzas transversales que se presentan. De forma ventajosa, el elemento de alojamiento está configurado como pieza conformada de la carcasa. Con ello, se proporciona una unidad estructural sencilla de una pieza que puede fabricarse como pieza fundida o prensada. En este caso, surte efecto de forma favorable una reducción de los costes durante la fabricación y el montaje de los componentes individuales del aparato.

En otra configuración, el elemento de alojamiento está configurado como pieza independiente de la carcasa y puede disponerse móvil en la carcasa. De esta forma, puede realizarse de forma ventajosa un ajuste a los distintos requisitos del aparato de conmutación, especialmente, a la cinemática y las fuerzas operativas.

Preferiblemente, el elemento de alojamiento está configurado como corredera en forma de arco, la cual presenta una abertura en forma de arco. Por tanto, el recorrido del desplazamiento condicionado por ello del brazo móvil de contacto está guiado obligatoriamente y optimizado en función de la variante de realización del aparato de conmutación.

De forma ventajosa, la escotadura está configurada abierta o cerrada, con lo que se proporciona un potencial adicional de ahorro y una simplificación en el montaje de los componentes del aparato, especialmente, del brazo móvil de contacto.

De manera ventajosa, la carcasa se compone de dos cubiertas de la carcasa con un elemento de alojamiento en cada caso, de modo que el perno está guiado por ambos lados. De esto resulta una gran estabilidad de guiado y un recorrido preciso del desplazamiento.

Preferiblemente, la carcasa está hecha de material aislante. Aquí, las propiedades aislantes del material aislante surten efecto de forma ventajosa en cuanto que éstas satisfacen las determinaciones existentes para la protección del contacto y, además, provocan un desacoplamiento eléctrico y térmico entre los componentes y los grupos del aparato.

Otras ventajas y detalles de la invención se explican detalladamente a continuación a modo de ejemplo mediante el dibujo. Muestran:

la figura 1, un aparato de conmutación con un dispositivo de cierre conmutable en la posición de desconexión,

la figura 2, un aparato de conmutación según la figura 1 en la posición de contacto, y

la figura 3, un aparato de conmutación según la figura 1 en la posición de conexión.

En el siguiente texto, las mismas piezas de las figuras están dotadas con los mismos números de referencia o, conforme al sentido, con números de referencia similares.

En la figura 1 se muestra un aparato 1 de conmutación con una carcasa 2 y un dispositivo 3 de cierre conmutable en la denominada posición AS de desconexión. El dispositivo 3 de cierre conmutable presenta una palanca 4 de desconexión, un pestillo 5, un brazo 6 móvil de contacto y un eje 7 de desviación fijado a la carcasa. El brazo 6 de contacto presenta en esta vista una forma de S similar a una vista reflejada, y aproximadamente en el centro de la longitud de su pieza estructural, especialmente en una relación de longitud de 1:2, está dotado con una escotadura 8 en la que está dispuesto el eje 7 de desviación.

La escotadura 8 puede estar realizada tanto abierta, como también cerrada y, en relación con la anchura estructural del brazo 6 de contacto, está dirigida fundamentalmente hacia la palanca 4 de desconexión. La escotadura 8 presenta una medida en exceso en relación con el eje 7 de desviación, con lo que se proporciona un montaje simplificado de los componentes del aparato. La escotadura 8 sólo sirve, junto con el eje 7 de desviación, para que los componentes del aparato se sujeten juntos. El eje 7 de desviación está dispuesto en su mayor parte libre en la escotadura 8 y, dado el caso, cumple como tope una función de delimitación o desviación.

El pestillo 5 está acoplado con un primer extremo 10 del brazo 6 de contacto por medio de un perno 9 por el lado extremo. Por su parte, el perno 9 está guiado de forma que puede desplazarse en un elemento 11 de alojamiento formado por la carcasa 2.

El elemento 11 de alojamiento también puede estar configurado como corredera en forma de arco, de modo que el elemento 11 de alojamiento y, dado el caso, la corredera presentan de igual manera una abertura 12 en forma de arco. El elemento 11 de alojamiento puede estar configurado tanto como pieza conformada de la carcasa 2, como también como pieza independiente de la carcasa. La pieza independiente de la carcasa puede disponerse móvil en la carcasa 2, de manera que se proporciona una pluralidad de posibilidades de forma. En el extremo opuesto al lado acoplado con el perno por un extremo, el pestillo 5 está unido con un estribo 13, que a su vez está en contacto operativo con un cilindro 14 de la manilla. La carcasa 2, la cual, dado el caso, está hecha de material aislante, puede estar compuesta de dos cubiertas de la carcasa con un elemento 11 de alojamiento en cada caso, de modo que el perno 9 está guiado por los dos lados.

El brazo 6 de contacto presenta entre la escotadura 8 y el perno 9 una abertura 15 de enganche para un resorte 16 de tracción que se engancha en ella. Además, el resorte 16 de tracción está alojado en una abertura 17 de alojamiento de un mecanismo 18 de sujeción y experimenta aquí una tensión previa. El mecanismo 18 de sujeción puede estar montado o ajustado en una primera zona \alpha angular de tal manera que pueden asignarse de forma ventajosa diferentes fuerzas de contacto a diferentes posiciones del resorte de tracción, con lo que pueden determinarse los tipos de aparatos de conmutación que pueden definirse. En un segundo extremo 19 del brazo 6 de contacto está dispuesta una primera pieza 20 de contacto en aproximadamente la misma altura que una segunda pieza 21 de contacto. La segunda pieza 21 de contacto está colocada en un soporte 22 de contacto fijo, que forma parte de una unidad estructural no descrita aquí detalladamente.

Contrariamente a un dispositivo de cierre conmutable habitual, el dispositivo 3 de cierre conmutable presenta, además del eje 7 de desviación, el elemento 11 de alojamiento, que sirve como elemento de giro y rotación para el brazo 6 móvil de contacto. Con ello, el guiado del brazo 6 móvil de contacto no se produce mediante una combinación del eje 7 de desviación y la escotadura 8, sino mediante el elemento 11 de alojamiento, su abertura 12 y el perno 9 guiado dentro de ella.

Si se produce un accionamiento del cilindro 14 de la manilla en el sentido de una conmutación de la posición AS de desconexión a la denominada posición KS de contacto según la figura 2, el cilindro 14 de la manilla transmite su movimiento de rotación a un movimiento de traslación en el estribo 13. A su vez, el estribo 13 reproduce el movimiento de translación en el pestillo 5 mediante una fuerza K1 del pestillo, después de lo cual éste provoca que el brazo 6 de contacto, mediante el perno 9 correspondiente, realice un movimiento de giro en forma de arco. Debido a la acción de la fuerza del resorte 16 de tracción mediante una fuerza K2 del resorte de tracción, la palanca 4 de desconexión se gira conjuntamente en igual medida y se consigue con ello una superposición creciente con el pestillo 5.

La figura 2 muestra el aparato 1 de conmutación según la figura 1 en la posición KS de contacto. Como posición KS de contacto se indica una posición intermedia temporal del dispositivo 3 de cierre conmutable en el que las dos piezas de contacto se tocan. Aquí, el perno 9 se desliza en la abertura 12 del elemento 11 de contacto, que representa una ranura en forma de arco de la carcasa. El elemento 11 de alojamiento está dispuesto centrado alrededor del eje 7 de desviación del brazo 6 de contacto. La primera pieza 20 de contacto, perteneciente al brazo 6 de contacto, se apoya en la segunda pieza 21 de contacto sin que aquí sea efectiva toda la fuerza K3 de contacto. La primera zona \alpha angular, proporcionada por el mecanismo 18 variable de sujeción, se reproduce en una segunda zona \beta angular, condicionada por la cinemática del dispositivo 3 de cierre conmutable, en el punto de contacto de las piezas 20, 21 de contacto.

Las fuerzas transversales que actúan sobre el brazo 6 de contacto se conducen al elemento 11 de alojamiento mediante el perno 9 y no, a los contornos internos de la escotadura 8 mediante el eje 7 de desviación. Un pequeño radio en el perno 9 favorece, dado el caso, las pérdidas por fricción que se presentan. De forma ventajosa, se reducen de manera decisiva las fuerzas transversales perturbadoras, con lo que se proporciona una fuerza K3 de contacto constante incluso con un número reducido de componentes del aparato, es decir, sin componentes del aparato que provoquen una compensación de pares basculantes. Además, las líneas de acción de la fuerza del pestillo, del resorte de tracción y del contacto L1, L2 o L3 ya no tienen que estar dispuestas paralelamente entre sí para mantener pequeñas las fuerzas transversales que dado el caso se presentan.

En la figura 3, el aparato 1 de conmutación según la figura 1 se muestra en la denominada posición ES de conexión. Aquí, toda la fuerza K3 de contacto actúa sobre las dos piezas 10, 21 de contacto ya que el pestillo 5 se superpone en su mayor parte a la palanca 6 de desconexión y se engancha con ella y, además, el brazo 6 de contacto se desplaza a la posición de desconexión mediante el efecto de palanca articulada del dispositivo 3 de cierre conmutable.

El concepto fundamental de la presente idea es prolongar el guiado del brazo móvil de contacto desde la escotadura, con el eje de desviación dispuesto en ella, al perno guiado en el elemento de alojamiento.

Claims (7)

1. Aparato (1) de conmutación con una carcasa (2) y con un dispositivo (3) de cierre conmutable, el cual presenta una palanca (4) de desconexión, un pestillo (5), un brazo (6) móvil de contacto y un eje (7) de desviación fijado a la carcasa, de modo que el brazo (6) móvil de contacto está dotado con una escotadura (8) en la que está dispuesto el eje (7) de desviación, y de modo que el pestillo (5) está acoplado por el lado del extremo con el brazo (6) móvil de contacto por medio de un perno (9), caracterizado porque el perno (9) está guiado de forma que puede desplazarse en un elemento (11) de alojamiento formado por la carcasa (2).

2. Aparato de conmutación según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento (11) de alojamiento está configurado como pieza conformada de la carcasa (2).

3. Aparato de conmutación según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el elemento (11) de alojamiento está configurado como pieza independiente de la carcasa y puede disponerse de forma móvil en la carcasa (2).

4. Aparato de conmutación según una de las reivindicaciones 1, 2 o 3, caracterizado porque el elemento (11) de alojamiento está configurado como corredera en forma de arco, la cual presenta una abertura (12) en forma de arco.

5. Aparato de conmutación según la reivindicación 1, caracterizado porque la escotadura (8) está configurada abierta o cerrada.

6. Aparato de conmutación según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la carcasa (2) está compuesta de dos cubiertas de la carcasa con un elemento (11) de alojamiento en cada caso, de modo que el perno (9) está guiado por ambos lados.

7. Aparato de conmutación según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la carcasa está hecha de material aislante.