ES2242347T3 - Unidad de contacto para rele electromagnetico. - Google Patents
Unidad de contacto para rele electromagnetico.Info
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Abstract
Unidad de contacto para un relé electromagnético con un contacto fijo (12) y un resorte de contacto (10), que presenta dos puntos de contacto (15, 16) que trabajan conjuntamente, dispuestos en un tramo final no partido del resorte de contacto (10) transversalmente a su dirección longitudinal, y con una zona (19) flexible entre su extremo fijo y los puntos de contacto (15, 16), con una mayor capacidad de torsión alrededor del eje longitudinal del resorte de contacto, caracterizada porque el resorte de contacto (10) está rigidizado en la zona del punto de actuación de un accionador (13) hasta la zona de sus puntos de contacto (15, 16).
Description
Unidad de contacto para relé
electromagnético.
Para incrementar la fiabilidad de contacto de un
relé electromagnético es conocido, por ejemplo, por el documento
DE-C-32 24 013, proveer el resorte
de contacto de dos extremos elásticos realizados mediante una
ranura longitudinal y dotar cada uno de los extremos con una parte
de contacto que trabaja conjuntamente con una parte de contacto
complementaria equivalente en un contacto fijo común. La
probabilidad de que los pares de contacto se averíen, por ejemplo
debido a la suciedad proveniente de minúsculas fibras de vidrio,
rebabas de inyección o similares, es considerablemente inferior que
en el caso de contactos individuales.
En este tipo de resortes de contacto
"gemelos" (o "twin") tal como se conocen también de forma
similar a partir de los documentos
DE-B-11 75 807,
DE-U-94 04 775 y
DE-C-972 072, existe la dificultad
de que los brazos del resorte configurados a partir de la ranura
longitudinal se rompen más fácilmente que los resortes no
divididos. En estos casos, si bien el relé todavía funciona, el
brazo roto del resorte puede provocar cortocircuitos imprevisibles.
Otro problema de los resortes de contacto gemelos conocidos reside
en que los brazos individuales del resorte son mucho más blandos que
un resorte no dividido, de modo que al termosoldar un contacto, el
brazo de resorte correspondiente no es lo suficientemente rígido
para sujetar el accionador en la posición cerrada del contacto. Por
esta razón la utilización de los resortes de contacto gemelos no es
admisible para relés de
seguridad.
seguridad.
A partir del documento
DE-C-32 24 468 es conocida una
disposición de contactos en la que el resorte de contacto soporta
dos partes de contacto que trabajan conjuntamente con contactos
fijos separados. A parte de que en este tipo de contactos puente,
la resistencia total del contacto es el doble de alta que en el
caso de un contacto individual, esta disposición no incrementa la
seguridad del establecimiento de contacto, sino de la apertura de
contacto.
Además son conocidos contactos llamados
"contactos de corona", en los que por lo menos uno de los dos
remaches de contacto que actúan conjuntamente presenta un borde en
relieve, de modo que en caso de un ligero desplazamiento mutuo de
ambos remaches se producen dos puntos de contacto. A parte de que
los puntos de contacto formados de este modo presentan una
superficie muy reducida, en servicio el borde en relieve se
desgasta relativamente rápido, de modo que el pretendido efecto de
contacto doble se pierde rápidamente.
El documento
DE-U-90 15 406 muestra una unidad de
contacto según el preámbulo de la reivindicación 1.
La invención se plantea el problema de proponer
una unidad de contacto que incremente la fiabilidad de contacto en
el caso de relés de seguridad, es decir en relés con contactos de
guiado forzado.
La solución a este problema se alcanza mediante
las características previstas en la reivindicación 1.
En la unidad de contacto configurada según la
misma, en el resorte de contacto están previstos dos puntos de
contacto que están dispuestos transversales a la extensión
longitudinal del resorte de contacto y que trabajan junto con el
propio contacto fijo o con los puntos de contacto previstos sobre
éste. El hecho de que el resorte de contacto no sólo sea flexible
en por lo menos una zona, sino que también presente una mayor
capacidad de torsión alrededor de su eje longitudinal, garantiza
que ambos pares de contactos también cierren cuando el extremo
libre del resorte de contacto que soporta las partes de contacto no
discurra paralelo al contacto fijo que soporta los contactos
opuestos.
Al contrario que en el caso de los contactos
gemelos previamente mencionados, en la unidad de contacto según la
invención el resorte de contacto conserva su forma como un sola
pieza en toda su longitud, de modo que la rotura del resorte es
menos probable y dado el caso conduciría a una avería total del
relé debida a la interrupción del contacto.
Ambos pares de contacto pueden estar configurados
por lo menos por dos partes de contacto separadas, previstas en el
resorte de contacto y/o en el contacto fijo. Alternativamente, según
la reivindicación 5 es posible configurar los dos puntos de
contacto en el resorte de contacto y/o en el contacto fijo en forma
de una parte común de contacto.
En la reivindicación 6 se indican realizaciones
ventajosas para la zona de mayor capacidad de torsión.
Los perfeccionamientos de la invención según las
reivindicaciones 2 a 4 son adecuados para lograr un guiado forzado
del resorte de contacto por parte del accionador, en particular
también al abrir.
La configuración del accionador que controla el
resorte de contacto según las reivindicaciones 7 y 8 es adecuado
para aprovechar de manera eficaz el comportamiento típico a la
torsión del resorte de contacto para el relé según la
invención.
En un perfeccionamiento de la invención según la
reivindicación 9, la unidad de contacto está configurada de tal modo
que el resorte de contacto está inclinado ex profeso respecto al
contacto fijo, de modo que se obtiene un precontacto que cierra
primero y que abre último y un contacto principal que cierra último
y abre primero. Esta configuración presenta la ventaja de presentar
un establecimiento de contacto más suave, con un menor efecto
rebote.
En la realización de la invención según las
reivindicaciones 10 a 12, el par de contacto que cierra primero y
abre último está dotado de propiedades adecuadas para un contacto
de carga, mientras que el otro par de contacto presenta las
cualidades de un contacto de señal.
A continuación, se explican más detalladamente
unos ejemplos de realización preferidos de la invención sobre la
base de los dibujos. Las figuras muestran:
la figura 1, una vista esquemática de una unidad
de contacto en una vista lateral para la comprensión del principio
de funcionamiento de la invención,
la figura 2, una vista frontal en el sentido de
la flecha II de la figura 1,
la figura 3, una vista en perspectiva de una
parte de un relé electromagnético con un ejemplo práctico de
realización de una unidad de contacto según la invención,
la figura 4, una vista similar a la de la figura
1 de la unidad de contacto utilizada en el relé según la figura
3,
la figura 5, una vista frontal del accionador en
el ejemplo de realización según la figura 3 con un resorte de
contacto,
la figura 6, una vista ampliada de una parte de
la figura 5, y
la figura 7, una variante de la disposición de
contactos en una vista esquemática análoga a la de la figura 2.
La unidad de contacto representada en las figuras
1 y 2 está configurada esencialmente por un resorte de contacto 10
que se encuentra fijado, por ejemplo remachado, por uno de sus
extremos a un soporte 11, por un contacto fijo 12 enfrentado al
extremo libre del resorte de contacto 10 y un accionador 13 que
actúa sobre el resorte de contacto 10, que en el ejemplo de
realización tomado aquí está acoplado a una armadura del relé 14
indicada en la figura 2.
El extremo libre del resorte de contacto 10
enfrentado al contacto fijo 12 es más ancho que su parte principal
y soporta dos partes de contacto 15, 16 que están dispuestas la una
al lado de la otra (en el dibujo, la una bajo la otra) transversales
a la extensión longitudinal del resorte de contacto 10. Asimismo,
el contacto fijo 12 está provisto de dos partes de contacto 17, 18
que están enfrentadas a las partes 15, 16 de contacto del resorte de
contacto 10 y trabajan juntamente con éstas.
Como se puede observar en la figura 2, el extremo
libre del resorte de contacto 10 forma un ángulo con el contacto
fijo 12, de modo que la línea de unión de las partes de contacto
15, 16 del resorte de contacto 10 corta la línea de unión las
partes de contacto 17, 18 del contacto fijo 12 formando un ángulo
agudo. La posición inclinada del extremo libre del resorte 10 de
contacto tiene lugar porque el resorte de contacto se encuentra
pretorsionado alrededor de su eje longitudinal en una zona de
torsión 19 situada entre su extremo fijo y su extremo libre.
El accionador 13 está dispuesto y configurado de
tal modo que actúa en las proximidades del extremo libre del resorte
de contacto 10 y puede actuar sobre las dos superficies enfrentadas
del resorte 10 de contacto. Por ello las zonas de contacto 20, 21
del accionador 13 están conformadas convexas en el sentido de la
respectiva superficie del resorte 10 de contacto.
Si al accionar el relé, se acciona la armadura
del relé 14 en el sentido de la flecha A, entonces ésta mueve el
accionador 13 hacia la derecha en la figura 2. La figura 2 muestra
el momento en el que la pieza superior de contacto 15 del resorte
de contacto 10 toca con la parte de contacto 17 del contacto fijo
12. Al continuar moviendo el accionador 13 hacia la derecha en la
figura 2, el extremo anterior del resorte de contacto 10 gira
alrededor del punto de contacto entre las partes de contacto 15 y
17, quedando garantizado este movimiento giratorio por una
capacidad de torsión de la zona de torsión 19 suficientemente
dimensionada, hasta que las piezas inferiores de contacto 16, 18 se
toquen mútuamente. A partir de aquí, la continuación del movimiento
del accionador 13 hacia la derecha en la figura 2 hasta la posición
final de la armadura 14 provoca que el contacto fijo 12 sea
desviado y así se incremente la fuerza de contacto en estos dos
pares de contacto.
Durante el movimiento de giro del extremo libre
del resorte de contacto 10 descrito que soporta las partes de
contacto 15, 16, éste gira sobre la zona convexa de contacto 20 del
accionador 13.
Para abrir, la armadura 14 es desplazada en el
sentido de la flecha B, de modo que a partir de aquí la zona de
contacto 21 del accionador 13 enfrentada entra en contacto con la
otra superficie del resorte de contacto 10 y provoca que las partes
de contacto 15, 16 del resorte de contacto 10 se separen de las
partes de contacto 17, 18 del contacto fijo 12. Al hacer esto se
abre en primer lugar la pareja inferior de contacto 16, 18 y a
continuación la pareja superior de contacto 15, 17.
Según el modo de funcionamiento explicado, la
pareja superior de contacto 15, 17 configura un precontacto y la
pareja inferior de contacto 16, 18 configura un contacto principal.
Puesto que el precontacto que cierra primero y abre último
configura un contacto de carga y se desgasta más rápido, tal como se
puede observar en la figura 1, la parte de contacto 15 está
dimensionada más grande que la parte de contacto 16 que pertenece
al contacto principal o de señal. Además las partes de contacto 15,
17 del precontacto están hechas en un material menos noble que las
partes de contacto 16, 18 del contacto principal. Por ejemplo, las
partes de contacto 15, 17 pueden estar realizadas en AgSnO y las
partes de contacto 16, 18 en una aleación AuAg.
En lugar de la pretorsión comentada más arriba de
la zona de torsión 19 para conseguir la posición inclinada mostrada
en la figura 2 del extremo libre del resorte de contacto 10
respecto al contacto fija 12, también se puede conseguir el mismo
modo de funcionamiento al inclinar el contacto fijo 12 o también al
inclinar el soporte 11 junto con el resorte de contacto 10, que en
este caso, en posición de reposo, es plano.
El relé electromagnético mostrado parcialmente en
la vista en perspectiva de la figura 3 (que omite la tapa de la
carcasa) comprende un cuerpo principal 22, del que sobresale una
patilla de culata 23 de una culata magnética que atraviesa una
bobina (no representada). La patilla de la culata 23 está dispuesta
entre los dos brazos de una armadura de relé 14 que en este ejemplo
de realización presenta por lo general una forma de H, que está
montada en un gorrón posicionador 24 dispuesto en el cuerpo
principal 22 pudiendo girar alrededor de un eje central
perpendicular.
El accionador 13 acoplado a la armadura del relé
14 está guiado por columnas de guiado 25 conformadas en el cuerpo
principal 22 desplazado en su plano y tal como se muestra con más
detalle en las figuras 4 a 6 envuelve el resorte de contacto 10,
cuyas partes de contacto 15, 16 trabajan conjuntamente con las
partes de contacto 17, 18 montadas sobre el contacto fijo 12. En la
figura 3 está representado el relé con dos resortes de contacto 10
montados. Del cuerpo principal 22 sobresalen hacia abajo patillas de
conexión 26 de los contactos fijos 12.
En el resorte 10 de contacto mostrado en detalle
en la figura 4, la zona de torsión 19 está realizada por reducción
de la anchura del resorte. De forma alternativa o adicional a esto,
en esta zona 19, el resorte 10 también puede presentar un grueso
inferior de material o estar tratado de un modo distinto para
incrementar la capacidad de torsión.
Tal como está representado, la zona 19 se
encuentra entre el extremo fijo del resorte de contacto 10
remachado al soporte de contacto 11 y la zona de actuación del
accionador 13. Tanto en esta zona de actuación como en su extremo
fijo, el resorte de contacto 10 presenta su anchura completa, que en
su extremo libre se incrementa todavía más, para crear una
distancia suficiente entre las partes de contacto 15 y 16. El
accionador 13 actúa sobre el resorte de contacto 10 en una zona
reforzada.
Tal como se desprende de la figura 5 y de la
ampliación parcial de la misma en la figura 6, el resorte de
contacto 10 discurre entre dos zonas de contacto 20, 21 del
accionador 13, de las cuales la zona 20 está configurada convexa o
abombada para permitir un giro alrededor de su eje longitudinal al
empujar el resorte de contacto 10 y con ello garantizar el
establecimiento de contacto en ambos pares de contacto 15, 17 y 16,
18. En la zona de contacto 21 enfrentada, que al abrir entra en
contacto con el resorte de contacto 10, no se precisa de una
configuración convexa o abombada. En caso de que el resorte de
contacto 10 esté precargado en su posición de cierre, la superficie
21 del accionador 13 que se apoya sobre éste durante la apertura,
debe ser abombada.
En la forma de realización representada en la
figura 7, los dos puntos de contacto que se apoyan sobre el
contacto fijo 12 están configurados en una parte común de contacto
27, cuya superficie de contacto está dimensionada de tal modo que
puede trabajar conjuntamente con ambas partes de contacto 15 y 16
del resorte de contacto. Para permitir un establecimiento de
contacto sin problemas, también en el caso de resortes de contacto
10 torsionados o contactos fijos 12 colocados inclinados, la
superficie de contacto de la parte común de contacto 27 está
configurada abombada.
En lugar de la forma de realización según la
figura 7, también es posible prever una parte grande de contacto
común en el resorte de contacto 10 y permitirle trabajar con dos
partes de contacto separadas en el contacto fijo 12.
Otra alternativa concebible consiste en disponer
una parte de contacto única en toda la longitud, tanto sobre el
resorte de contacto 10 como sobre el contacto fijo 12 y por lo
menos proveer una de ellas de dos salientes para la creación de dos
puntos de contacto separados espacialmente.
Además tal como está representado en la figura 7,
el resorte de contacto 10 está provisto de una acanaladura 28 en la
dirección de su eje central longitudinal, que incrementa la rigidez
del resorte de contacto 10 en su dirección longitudinal en la zona
entre las partes de contacto 15, 16 y la zona de actuación del
accionador 13.
En lugar de la acanaladura 28 se puede conseguir
la rigidización del resorte de contacto 10 por incremento del
espesor en la zona entre las partes de contacto 15, 16 y la zona de
actuación del accionador 13.
En caso de conservar la rigidización de la
acanaladura 28 mostrada en la figura 7, ésta puede extenderse en
toda la longitud del resorte de contacto 10 hasta su extremo fijado
al soporte del contacto 11; una acanaladura 28 de este tipo que
discurre en la dirección del eje medio longitudinal y por ello en la
zona neutral del resorte de contacto 10, si bien es cierto que
conduce a una menor flexibilidad, también en la zona 19, sólo
perjudica ligeramente la capacidad de torsión en esta zona.
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
10 \+ Resorte de contacto\cr 11 \+ Soporte para 10\cr 12 \+
Contacto fijo\cr 13 \+ Accionador\cr 14 \+ Armadura del relé\cr
15, 16 \+ Parte de contacto de 10\cr 17, 18 \+ Parte de contacto de
12\cr 19 \+ Zona de flexión y torsión de 10\cr 20, 21 \+ Zonas de
contacto de 13\cr 22 \+ Cuerpo principal\cr 23 \+ Patilla de la
culata\cr 24 \+ Gorrón posicionador\cr 25 \+ Columnas de guiado\cr
26 \+ Pasadores de conexión\cr 27 \+ Parte de contacto común\cr
28 \+
Acanaladura\cr}
Claims (12)
1. Unidad de contacto para un relé
electromagnético con un contacto fijo (12) y un resorte de contacto
(10), que presenta dos puntos de contacto (15, 16) que trabajan
conjuntamente, dispuestos en un tramo final no partido del resorte
de contacto (10) transversalmente a su dirección longitudinal, y
con una zona (19) flexible entre su extremo fijo y los puntos de
contacto (15, 16), con una mayor capacidad de torsión alrededor del
eje longitudinal del resorte de contacto,
caracterizada porque el resorte de
contacto (10) está rigidizado en la zona del punto de actuación de
un accionador (13) hasta la zona de sus puntos de contacto (15,
16).
2. Unidad de contacto según la reivindicación 1,
caracterizada porque la rigidización consiste en un
incremento de espesor o en una deformación.
3. Unidad de contacto según la reivindicación 2,
caracterizada porque el resorte (10) de contacto presenta
una acanaladura (28) que discurre en la dirección de su eje medio
longitudinal.
4. Unidad de contacto según la reivindicación 3,
caracterizada porque la acanaladura (28) discurre por toda
la longitud del resorte de contacto (10).
5. Unidad de contacto según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los dos
puntos de contacto (17, 18) del contacto fijo (12) y/o los dos
puntos de contacto (15, 16) del resorte de contacto están
configurados sobre una parte común de contacto (27).
6. Unidad de contacto según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el resorte
de contacto (10), en su zona (19) con mayor capacidad de torsión
presenta una anchura inferior y/o un espesor inferior que en el
resto de sus zonas.
7. Unidad de contacto según una de las
reivindicaciones anteriores, con un accionador (13), cuya zona (20
ó 21) que actúa sobre el resorte (10) de contacto es convexa en el
sentido del resorte de contacto.
8. Unidad de contacto según la reivindicación 7,
caracterizada porque el accionador (13) actúa sobre ambas
caras del resorte de contacto (10) con una zona convexa (20,
21).
9. Unidad de contacto según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la línea
de unión de los dos puntos de contacto (15, 16) del resorte de
contacto (10) corta la línea de unión de los contactos enfrentados
(17, 18) del contacto fijo (12) formando un ángulo agudo.
10. Unidad de contacto según la reivindicación 9,
caracterizada porque las partes de contacto (16, 18) del par
de contacto que cierra último y abre primero son de un material
para contactos más noble que el del otro par de contacto.
11. Unidad de contacto según la reivindicación
10, caracterizada porque las partes de contacto (15, 17) del
par de contacto que cierra primero y abre último están realizadas
en AgSnO y las del otro par de contacto están realizadas en una
aleación de AuAg.
12. Unidad de contacto según una de las
reivindicaciones 9 a 11, caracterizada porque las partes de
contacto (15, 17) del par de contacto que cierra primero y abre
último están dimensionadas más grandes que en el otro par de
contacto.
Applications Claiming Priority (2)
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