ES2248717T3

ES2248717T3 - Procedimiento de fabricacion de calzos interpuestos entre el elemento bimetalico y el disparador de un aparato de seguridad de tipo disyuntor.

Info

Publication number: ES2248717T3
Application number: ES03360068T
Authority: ES
Inventors: Etienne Gancel; Francis Deckert
Original assignee: Hager Electro SAS
Current assignee: Hager Electro SAS
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2023-05-30
Also published as: DE60301865D1; DE60301865T2; EP1482529B1; SI1482529T1; ATE306718T1; EP1482529A1

Abstract

Procedimiento de fabricación de un calzo (3) que une el elemento bimetálico (1) y el disparador (2) de un cierre de disparo de un aparato eléctrico de seguridad de tipo disyuntor, con el fin de dimensionar dicho calzo a la fabricación de manera que el disparo que provoca el elemento bimetálico sea conforme con las normas en vigor sin que exista necesidad de ajuste posterior, caracterizado porque: - el aparato eléctrico modular está provisto en un primer momento de un calzo (3) patrón cuya dimensión fijada es sensiblemente superior en la dirección de la deflexión del elemento bimetálico (1) al orden del tamaño del calzo destinada a equipar al aparato; - el aparato se somete a una corriente ls de sobrecarga apta para hacer que se dispare por desplazamiento del elemento bimetálico; - se mide la duración td de disparo, a partir de la aplicación de la corriente ls; - esta duración td se compara con una duración de disparo predeterminada to correspondiente a un aparato bien ajustado, y se convierte en una distancia c de corrección mediante un calculador integrado en la cadena de fabricación de los calzos; - dicha distancia es explotada por dicha cadena para la fabricación de un calzo individualizado, de la misma longitud que la del calzo patrón corregida por el valor c.

Description

Procedimiento de fabricación de calzos interpuestos entre el elemento bimetálico y el disparador de un aparato de seguridad de tipo disyuntor

La presente invención se refiere principalmente a un procedimiento de fabricación de un calzo que une el elemento bimetálico y el disparador de un aparato de seguridad eléctrica con elemento bimetálico, por ejemplo de tipo disyuntor, así como el calzo propiamente dicho. Dicho procedimiento permite una fabricación individualizada de cada calzo, de tal modo que el disparo provocado por el elemento bimetálico sea conforme a las normas en vigor sin que sea necesario proceder a ningún ajuste posterior. La invención se refiere también a los aparatos eléctricos equipados con tales calzos.

Aunque la invención sea aplicable a todos los dispositivos de seguridad eléctricos con elemento bimetálico (disyuntores, interruptores, diferenciales, termostatos, ...), la descripción que sigue está basada sobre el ejemplo de los disyuntores.

Actualmente, en la mayoría de los casos, estos aparatos eléctricos están provistos de un dispositivo de ajuste mecánico, accesible desde el exterior del cajetín o de un subconjunto del aparato, y que permite posicionar el elemento bimetálico con respecto al disparador de tal modo que el disparo se produzca para un valor de corriente superior a un umbral determinado normalizado en función del valor nominal de la corriente de funcionamiento del aparato, y dentro de un intervalo de tiempo igualmente normalizado.

Los medios de ajuste mecánicos están constituidos, por ejemplo, por un tornillo o por un excéntrico que son manipulados para modificar la tensión previa aplicada al elemento bimetálico en función de los resultados de los ensayos de funcionamiento. El principio se basa pues en el control de la tensión previa inicial del elemento bimetálico, con el fin de llevarlo a responder a cualquier sobrecarga de corriente de acuerdo con lo propuesto por las normas en vigor.

Más concretamente, éstas indican, por ejemplo, que para la corriente nominal del aparato eléctrico aumentada en un porcentaje determinado (13%) utilizado a título de coeficiente de seguridad, no debe producirse ningún disparo. Cuando la corriente nominal aumenta en un 45%, por el contrario, es necesario que el aparato se dispare en todos los casos en menos de una hora. Se concibe que si el ensayo debiera efectuarse con los valores nominales de corriente, la duración de cada uno de estos ensayos sería incompatible con el proceso industrial de fabricación de los aparatos eléctricos.

Ésa es la razón por la que los ensayos se efectúan en realidad con unas intensidades bastante superiores a los valores nominales, que generan unos tiempos de disparo mucho más breves. Después se establece una correspondencia entre la tolerancia temporal tolerada para los tiempos de disparo con los valores nominales y los resultados con valores de intensidad bastante superiores.

El inconveniente de este tipo de ajuste es que necesita unas disposiciones constructivas generalmente costosas.

La invención remedia este inconveniente proponiendo en primer lugar un procedimiento que se libera de toda necesidad de ajuste por movimiento mecánico dentro del producto.

Así, fundamentalmente, la invención se refiere a un procedimiento de fabricación de un calzo que une el elemento bimetálico y el disparador de un aparato eléctrico de seguridad de tipo disyuntor, que permite dimensionar dicho calzo en el momento de la fabricación de manera que el disparo que provoca el elemento bimetálico sea conforme con las normas en vigor sin que haya necesidad de un ajuste posterior, caracterizado porque:

-: el aparato eléctrico modular está provisto en un primer momento de un calzo patrón cuya dimensión fijada es sensiblemente superior en la dirección de la deflexión del elemento bimetálico al orden del tamaño del calzo destinado a equipar al aparato;

-: el aparato se somete a una corriente l_{s} de sobrecarga apta para hacer que se dispare por desplazamiento del elemento bimetálico;

-: se mide la duración t_{d} de disparo, a partir de la aplicación de la corriente l_{s};

-: esta duración t_{d} se compara con una duración de disparo predeterminada t_{o} correspondiente a un aparato bien ajustado, y se convierte en una distancia c de corrección mediante un calculador integrado en la cadena de fabricación de los calzos;

-: dicha distancia c es explotada por dicha cadena para la fabricación de un calzo individualizado, de la misma longitud que la del calzo patrón corregida por el valor c.

La originalidad del procedimiento de la invención reside en el empleo de un calzo que se prevé sistemáticamente demasiado grande para alcanzar un tiempo de disparo muy rápido. El conocimiento de las propiedades del elemento bimetálico y, sobre todo, de su velocidad de deflexión, permite calcular el tamaño del calzo que debe insertarse en el aparato o, más generalmente, de una longitud/distancia explotable por el proceso de fabricación, a partir de la medida del tiempo de disparo obtenido con el calzo patrón.

Así, conociendo la velocidad V_{f} de deflexión del elemento bimetálico, la distancia c de corrección es igual a c = V_{f} (t_{o} - t_{d}).

El calzo se fabrica por ejemplo en una banda continua cuyo desplazamiento axial se obtiene mediante un sistema de arrastre accionado por el calculador para unos avances sucesivos que corresponden a la fabricación de un calzo patrón corregida por el valor c. Este procedimiento puede permitir la integración de la fabricación del elemento bimetálico en un proceso industrial de producción continua de aparatos eléctricos. En ese caso, la fabricación de cada calzo individualizado se realiza inmediatamente después de la medida de la duración de disparo del aparato equipado con el calzo patrón, y el calzo obtenido se implanta después inmediatamente en dicho aparato, preferentemente a través de unos medios automatizados.

Alternativamente, los resultados de una parte de las mediciones de las duraciones de disparo y, por otra parte, de los cálculos de las distancias de corrección pueden ser memorizados por el calculador, analizados estadísticamente con el fin de construir y memorizar una curva que represente la densidad de probabilidad de las longitudes de calzo, con el fin de fabricar, independientemente de la cadena de fabricación de los aparatos eléctricos, un conjunto de calzos que obedecen a dicha curva.

Estos calzos prefabricados pueden almacenarse entonces, por ejemplo, según su tamaño, y ser seleccionados para ser implantados en unos aparatos cuya fabricación esté en curso en función de las mediciones realizadas con el calzo patrón.

La selección y posterior extracción de cada calzo almacenado puede hacerse de manera automatizada o manual.

Dicho calzo comporta dos superficies enfrentadas que actúan sobre dos superficies orientadas de forma opuesta respectivamente sobre el elemento bimetálico y sobre el disparador del cierre, cuando el sentido de deflexión del elemento bimetálico tiende a separarlo de dicho cierre.

Se trata de la hipótesis en la que las superficies activas del calzo son unas superficies situadas sensiblemente enfrentadas.

Por último, la invención se refiere a un aparato eléctrico de seguridad con elemento bimetálico de tipo disyuntor, cuyo elemento bimetálico coopera con un cierre de disparo apto para separar un contacto móvil de un contacto fijo en el momento en que haya una sobrecarga de corriente, estando dicho aparato provisto de uno de los calzos anteriormente citados.

En la invención, la posibilidad ya mencionada de fabricar el calzo en tiempo real y de ganar en el proceso de fabricación el tiempo de reglaje procura una plusvalía económica que se ve mejorada incluso por la supresión del dispositivo de regulación y por la del soporte flexible del elemento bimetálico y del resorte que está asociado al mismo. La ausencia de toda necesidad de regulación desde el exterior del cajetín inutiliza a dicho soporte flexible y a su resorte, y la utilización de un material rígido para el soporte contribuye a esta economía adicional. La patente US5317471 muestra un procedimiento según el preámbulo de la reivindicación 1.

La invención se describirá ahora con mayor detalle, en referencia a las figuras adjuntas, en las que:

la figura 1 muestra la porción de un disyuntor que comporta un calzo según la invención, que coopera, por una parte, con la extremidad de un elemento bimetálico y, por otra parte, con el disparador del cierre de un disyuntor;

la figura 2 representa una vista en perspectiva más detallada del disparador de un disyuntor equipado con una variante de calzo según la invención;

la figura 3 es casi idéntica a la anterior, siendo no obstante la forma de dicho calzo más visible, puesto que está extraída de su posición de funcionamiento;

la figura 4 muestra una variación esquematizada de una configuración en la que el calzo coopera tirando del disparador, al contrario que la configuración de la figura 1;

la figura 5 representa de una manera esquemática una cadena de fabricación de los calzos;

la figura 6 ilustra el cortado de los calzos, a partir de una banda continua y en dos fases, una primera fase de corte de la forma y una segunda fase de ajuste de la longitud, haciendo figurar dos ejemplos que muestran unos calzos de longitudes y, en consecuencia, de formas diferentes.

En referencia a la figura 1, la porción de disyuntor que está representada comporta un elemento bimetálico (1) que coopera con el disparador (2) de un cierre mecánico a través de un calzo (3) según la presente invención. Dicho cierre mecánico, unido a un órgano de control manual (6) puede también ser disparado por un conjunto de disparo magnético que se activa sobre todo en caso de cortocircuito. Todos estos elementos que no son directamente objeto de la invención, no se describen en el marco de este texto.

En la configuración mostrada en la figura 1, el sentido de deflexión del elemento bimetálico (1) se muestra mediante la flecha (F), y las superficies activas (4, 5) del calzo (3) están opuestas, puesto que el sistema actúa mediante el empuje del disparador (2). El esfuerzo desarrollado por el extremo del elemento bimetálico (1) se aplica contra la superficie (5) y después repercute en el disparador (2) a través de la superficie opuesta (4).

La distancia que separa las superficies activas (4 y 5) es variable y se calcula individualmente para cada disyuntor, según la presente invención.

Las figuras 2 y 3 ilustran una variante de forma de calzo (3), que obedece no obstante a la misma filosofía que en la figura 1, es decir, que las superficies activas (4 y 5) son opuestas, ya que se trata de un sistema que actúa igualmente mediante empuje del disparador (2). La configuración en horquilla, particularmente visible en la figura 3, permite la implantación de la pieza en buenas condiciones para el montaje, que es, llegado el caso, automatizable. Uno de los brazos de la horquilla comporta por otra parte una ligera concavidad (7) destinada a permitir un enganche a presión del calzo (3) en contacto con la periferia de un resorte (8).

En la hipótesis en que el sentido de deflexión del elemento bimetálico (1) se invierte, y sigue la flecha (F'), como se representa en la figura 4, la configuración es de tiro del disparador (2). En ese caso, el calzo (3') tiene sensiblemente forma de U, y las superficies activas (4') y (5') están esta vez enfrentadas y actúan por el exterior respectivamente del elemento bimetálico (1) y (2) del disparador (2). Como en la hipótesis anterior, la distancia que separa las superficies activas (4') y (5') es variable y se calcula individualmente para cada disyuntor.

Los calzos se fabrican de forma continua según un procedimiento esquematizado en la figura 5. La materia primera está constituida por ejemplo por un enrollamiento de una banda (B) de un material apropiado para la fabricación de los calzos, siendo dicha banda continua (B) arrastrada y guiada hacia un escalón de punzonado donde tiene lugar la individualización de cada calzo.

Más concretamente, la banda (B) es arrastrada por medio de un escalón de guía (3) hacia un escalón de corte por punzonado (10) provisto de un punzón de la forma requerida para la fabricación de calzos individualizados. Hay que destacar que el calzo podría de igual forma obtenerse mediante cualquier otro medio de mecanización (fresado, corte con láser o chorro de agua).

El tiempo de disparo, por parte del elemento bimetálico, de cada disyuntor dotado de un calzo patrón al que se inyecta una corriente, es traducido por un calculador en una distancia. Ese mismo calculador envía al sistema de arrastre de la banda (B) una información según la cual el deslizamiento de la banda (B) debe tener en cuenta esta distancia, que puede por ejemplo ser una corrección de la distancia sobre la cual la banda debe ser arrastrada para la fabricación de un calzo patrón.

A continuación se da orden a la cabeza provista de un punzón para proceder al cortado del calzo.

La figura 6 ilustra claramente la diferencia de formas obtenida para los calzos en función de la diferencia de longitud recorrida por la banda entre dos punzones sucesivos. Así, en la fase 1, el punzón realiza un primer corte. La forma del calzo corresponde a la que se utiliza en las figuras 2 y 3. A la horquilla de extremo se le añade un brazo lateral (11) que realiza la unión con la extremidad libre de la banda (B) que aún no se ha mecanizado.

En un segundo momento, que aparece en la fase 2, dicha banda (B) es arrastrada en una longitud l_{1}, ocasionando un corte en dicho brazo lateral (11) prácticamente al nivel de la horquilla, es decir, que dicho brazo (11) se amputa casi por completo.

Según la medida efectuada en el aparato eléctrico en curso de fabricación, el calculador puede también dar la orden de arrastrar la banda en una distancia l_{2} ligeramente superior a la anterior, de tal modo que se conserve casi la totalidad del brazo lateral (11). Esto es lo que ilustra la fase 2' de la figura 6.

Las formas de los calzos, las de los punzones, la esquematización de la línea de fabricación de dichos calzos, etc. son, por supuesto, solamente ejemplos posibles de la invención, que no deben considerarse exhaustivos. Cualquier modificación de forma y de configuración que responda al espíritu de la invención y al alcance del profesional debe considerarse como comprendida en la presente invención, tal y como se define en las reivindicaciones.

Claims

1. Procedimiento de fabricación de un calzo (3) que une el elemento bimetálico (1) y el disparador (2) de un cierre de disparo de un aparato eléctrico de seguridad de tipo disyuntor, con el fin de dimensionar dicho calzo a la fabricación de manera que el disparo que provoca el elemento bimetálico sea conforme con las normas en vigor sin que exista necesidad de ajuste posterior, caracterizado porque:

-: el aparato eléctrico modular está provisto en un primer momento de un calzo (3) patrón cuya dimensión fijada es sensiblemente superior en la dirección de la deflexión del elemento bimetálico (1) al orden del tamaño del calzo destinada a equipar al aparato;

-: dicha distancia es explotada por dicha cadena para la fabricación de un calzo individualizado, de la misma longitud que la del calzo patrón corregida por el valor c.

2. Procedimiento de fabricación según la reivindicación anterior, caracterizado porque, siendo continua la velocidad V_{f} de deflexión del elemento bimetálico, la distancia c de corrección es igual a c = v_{f} (t_{o} - t_{d}).

3. Procedimiento de fabricación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el calzo se mecaniza en una banda continua cuyo desplazamiento axial se obtiene mediante un sistema de arrastre accionado por el calculador para avances sucesivos que corresponden a la fabricación de un calzo patrón corregido en el valor c.

4. Procedimiento de fabricación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la mecanización de cada calzo individualizado se realiza inmediatamente después de la medición de la duración de disparo del aparato equipado con el calzo patrón.

5. Procedimiento de fabricación según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque los resultados de las mediciones y de los cálculos son memorizados por el calculador.

6. Procedimiento de fabricación según la reivindicación anterior, caracterizado porque los resultados memorizados son analizados estadísticamente por el calculador con el fin de construir y memorizar una curva que represente la densidad de probabilidad de las longitudes de calzo.

7. Procedimiento de fabricación según la reivindicación anterior, caracterizado porque un conjunto de calzos que obedecen a dicha curva se fabrica de forma continua sobre la cadena de fabricación de los calzos.

8. Calzo que une el elemento bimetálico y el cierre de disparo de un aparato de seguridad térmica con elemento bimetálico con el fin de repercutir el uno en el desplazamiento del otro, caracterizado porque está fabricado según un procedimiento que sigue una de las reivindicaciones 1 a 7 individualmente para cada aparato para hacerlo conforme con las normas de disparo sin necesidad de ajustado posterior, comportando el calzo dos superficies (4, 5) enfrentadas y que actúan sobre dos superficies orientadas de forma opuesta respectivamente al elemento bimetálico y al disparador del cierre, cuando el sentido de deflexión del elemento bimetálico tiende a separarlo del disparador.

9. Aparato eléctrico de seguridad con elemento bimetálico de tipo disyuntor, cuyo elemento bimetálico coopera con un cierre de disparo que separa un contacto móvil de un contacto fijo en el momento en que hay una sobrecarga de corriente, caracterizado porque está provisto de un calzo según la reivindicación 8.