ES2262243T3 - Rele electromagnetico. - Google Patents

Abstract

Relé electromagnético que dispone de una bobina (1), una lámina de contacto móvil (2) desplazable entre dos láminas de contacto fijas (3), una armadura (11), un núcleo magnético (43) y de una placa de señalización (4) de la situación del relé. Medios para la ubicación de las diferentes piezas, como la base (23), soporte (9), carcasa (5), donde hay un receptáculo (6) para la ubicación de una placa de circuito (7) intercambiable. El carrete portabobinas (44) posee en su parte superior seis terminales, dos de conexión de los terminales de la bobina, un tercero para el caso de relés con un segundo bobinado, los dos terminales (19) y un sexto terminal (47), auxiliar para control. Medios de indicación de la situación del relé, por medio de un LED (54), y de la identificación del mismo por una etiqueta desmontable (56) colocada sobre la tapa (8).

Description

Relé electromagnético.

Objeto de la invención

La invención se refiere a un relé electromagnético del tipo de relés que incorporan esencialmente una bobina, un núcleo, una armadura, láminas de contacto fijas y móviles con terminales asociados, así como componentes para indicar el modo operacional del relé.

El relé, objeto de la presente invención, intenta satisfacer las demandas de la actual tecnología en las aplicaciones de estos componentes, principalmente en los relacionados con la automatización de sistemas de procesos industriales que implican, sin perjuicio la observación visual del estado del "relé Operativo". Además, debe cumplir las recomendaciones publicadas en la Directiva de baja tensión relativa a la aplicación de estos componentes.

Los sistemas de control programados requieren que las piezas usadas como "interfaz" en las entradas o salidas de señales (relés electromagnéticos o relés en estado sólido), estén protegidas contra las sobretensiones instantáneas llevadas en las líneas o generadas por el relé al desconectar la bobina.

Para conseguir esta protección, se usan dispositivos antiparásito de circuitos con diodos varistores, condensadores, etc, que están conectados en paralelo o en serie con la bobina del relé. Estos circuitos pueden estar situados en el exterior del relé para lo cual es necesario tener una placa base especialmente diseñada para este fin, que depende de un único fabricante, o mejor en el interior del relé. Esta última solución es la preferida por el personal técnico de diseño y mantenimiento porque permite la utilización de placas bases estándar disponibles en el mercado o que incluyen las ya instaladas en el equipo de control facilitando el trabajo de mantenimiento.

El posicionamiento de estos circuitos en el interior del relé presenta problemas debidos a las dimensiones reducidas de los espacios disponibles, al igual que la dificultad de mantener el aislamiento necesario entre estos circuitos y el bloque de contacto de salida del relé. Estos problemas son mayores cuando se trata de un relé de pequeñas dimensiones que puede cumplir con las normas internacionales en lo relativo al aislamiento entre la bobina y los contactos y con los niveles de protección establecidos en dichas normas.

Antecedentes de la invención

Los relés electromagnéticos incorporan convencionalmente una bobina montada sobre un soporte a partir del cual se extiende una placa magnética, asimismo tiene un brazo de balancín sobre el cual están montadas láminas de contacto móviles que se mueven inclinando el brazo hacia las láminas de contacto fijas debido a la excitación de la bobina. El documento EP-A-0131218 describe un relé electromagnético convencional según el preámbulo de la reivindicación 1.

La mecánica de estos relé difiere poco de los diferentes modelos disponibles en el mercado. Esencialmente, consisten en un circuito magnético en forma de un U sobre uno de cuyos brazos se inserta una bobina y sobre el otro se mantiene una pieza magnética que al inclinarse cierra el circuito magnético. La fuerza de atracción que resulta al conectar la bobina se aplica mediante un percutor contra el grupo de láminas portadoras de contacto móviles. Los terminales de alimentación par la bobina y los correspondientes a las láminas portadoras de contacto se extienden hacia el exterior de la carcasa de manera que se pueden acoplar a una placa base o terminales hembra apropiados.

En estos relés, en cada caso la incorporación de los circuitos de protección se encuentra limitada a circuitos muy simples constituidos por pocos componentes, los cuales han de estar distribuidos a lo largo de todos los huecos permitidos por la mecánica del relé, sin impedir el movimiento de las piezas móviles y mantener el aislamiento necesario. Las conexiones entre los cables se hacen normalmente mediante cables soldados, de manera que las distancias mencionadas de aislamiento se ven seriamente afectadas y el trabajo empleado es caro.

La posibilidad de integrar la circuitería en el mismo relé establecido sobre una tarjeta intercambiable, al igual que la integración de las diferentes piezas que constituyen el relé en una serie de módulos base fácilmente montados posibilita el desarrollo de un relé electromagnético tal como el descrito a continuación.

Descripción de la invención

El relé electromagnético propuesto por esta invención cumple, con plena satisfacción, las expectativas expuestas, que están esencialmente estructuradas por un conjunto multimodular de fácil montaje que tiene fundamentalmente, una carcasa que tiene un receptáculo diseñado para incorporar un pequeño circuito impreso intercambiable, una armadura sobre la cual están montadas las láminas, los terminales y la placa magnética, un mandril para montar la bobina y un módulo base.

Sobre el módulo base está montado el soporte y el mandril de la bobina con sus diferentes piezas, estando todas encerradas en el interior de una gran cavidad definida por la carcasa.

La carcasa muestra una configuración prismática rectangular abierta para su cara inferior que conduce a la cavidad interna anteriormente mencionada, que se encuentra limitada internamente en altura por un tabique horizontal que constituye la base del pequeño rectángulo establecido en la cara superior de la carcasa.

El circuito permanecerá por lo tanto almacenado en el receptáculo anteriormente mencionado cubierto por una tapa fácilmente retirable, que se extrae para proceder al cambio del circuito impreso, posibilitando de este modo la fácil intercambiabilidad de los circuitos con el fin de garantizar diferentes aplicaciones para el relé.

Igualmente, el módulo base estará constituido por una placa base a partir de la cual se extienden algunos tabiques laterales que tienen aberturas para incorporar medios de fijación del soporte y del mandril de la bobina.

Igualmente, dicha placa base tiene una serie de aberturas a través de las cuales los terminales del relé sobresalen hacia el exterior.

La armadura mencionada está concebida como una pieza de soporte que integra una serie de cavidades verticales para la incorporación de una lámina móvil y cada lámina fija, así como una palanca que indica la condición del relé.

Igualmente, la estructura interna tiene una abertura que se extiende a una altura elevada en posición vertical y que está hecha para la introducción de uno de los brazos del circuito magnético.

El mandril de la bobina está constituido por una pieza cilíndrica acabada en estratificado de base inferior que se extiende respecto de dicha pieza que tiene algunas muescas de extremo establecidas para la conexión de los terminales.

Igualmente, dicha pieza cilíndrica tiene una lámina de base superior que se extiende en un promontorio con una serie de muescas dispuestas del mismo modo en vertical que la base inferior, estando estas muescas superiores concebidas para facilitar la unión de los terminales anteriormente mencionados previamente conectados a las muescas inferiores.

Partiendo de esta estructura de las piezas constitutivas del relé, se concibe una configuración especial del mecanismo de movimiento interno del relé, que incorpora convencionalmente la palanca indicadora anteriormente mencionada, y medios para observar la condición del relé, que consiste en un visor situado en la parte superior mediante el cual se observa si una placa de señalización está por debajo del visor en cuyo caso el relé se encuentra activado.

El mecanismo incorpora a tal fin la armadura que tiene una base superior ancha situada sobre el núcleo de la bobina, a partir de la cual se extiende un brazo inferior inclinado que está posicionado por su parte superior contra una brida que constituye un elemento elástico que se inclina, encontrándose el extremo inferior del brazo dispuesto en contacto sobre un percutor que actúa moviendo la palanca indicadora.

El percutor incorpora una cara frontal vertical ancha sobre la cual entra en contacto con el brazo anteriormente mencionado del balancín, a partir del cual se extiende posteriormente a media altura un anillo rectangular que tiene en un parte media, cada de los bordes opuestos que están unidos a la lámina móvil que detiene su movimiento, que tiene el anillo rectangular anteriormente mencionado en su extremo opuesto a la cara frontal con un cerrojo en forma de "T" que se une a la palanca indicadora.

El mecanismo así concebido se encuentra en su posición de reposo con la lámina móvil en contacto con una de las láminas fijas.

Cuando la bobina está excitada o cuando el se presiona manualmente el empujador, el brazo de balancín se inclina y al mismo tiempo provoca con la parte inferior de extremo de su brazo el movimiento del percutor, produciendo al mismo tiempo el movimiento de la lámina móvil hacia la otra lámina fija, así mismo el movimiento de la palanca indicadora, que mostrará su límite a través de una ventana hecha en la tapa superior de la carcasa.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se ha realizado y con el fin de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, la memoria descriptiva va acompañada, como parte integrante de la misma, de un juego de plano en los cuales se ha representado con carácter no limitativo e ilustrativo, lo siguiente:

La figura 1 muestra una vista en perspectiva de las partes que forman la carcasa del relé electromagnético y otras partes internas que constituyen el relé.

La figura 2 muestra una vista lateral del interior del relé en una condición activada.

La figura 3 muestra una vista lateral del mandril que lleva la bobina.

La figura 4 muestra una vista lateral del soporte de diferentes partes del relé.

La figura 5 muestra una vista lateral de la base de la carcasa del relé.

La figura 6 muestra una vista en planta de la base del relé.

La figura 7 muestra una vista lateral del soporte de las láminas de contacto.

La figura 8 muestra una vista en planta del mandril que mantiene la bobina.

La figura 9 muestra una vista lateral del funcionamiento del movimiento operativo del relé.

La figura 10 muestra una vista esquemática en planta del funcionamiento del mecanismo de movimiento del relé.

La figura 11 es una representación de la brida elástica.

Realización preferida de la invención

Según las figuras mencionadas resultantes se describe una realización preferida del relé electromagnético objeto de la invención.

El relé se extiende a partir de una constitución básica que incorpora fundamentalmente una bobina (1), una lámina (2) de contacto móvil, móvil entre dos láminas (3) de contacto fijas, una armadura (11), un núcleo (43) magnético, y su extensión (33), y una palanca indicadora (4), de la condición de activación del relé.

Partiendo de las partes básicas, el relé sobresale debido a que tiene las partes que se describen a continuación.

Una carcasa (5) preferiblemente de forma prismática, que muestra un receptáculo (6) establecido en su cara superior que está limitado en el fondo por un tabique (10) horizontal que recibe un circuito impreso (7) intercambiable, estando el circuito impreso cubierto en el interior (8) del receptáculo. El circuito (7) tiene un LED de indicación de estado (54), que se puede ver mediante un visor (55), situado por encima de la tapa (8), la luz emitida por dicho LED (54) es recogida por un plástico perforado que actúa como concentrador del haz luminoso emitido por el diodo que evita la iluminación del circuito (7), y que permite ser visto claramente mediante el visor (55).

Se ha de resaltar que el tabique horizontal de la carcasa muestra una abertura para el paso de terminales ordenados en línea (19), (45), (47), que proceden de la bobina y se introducen en las aberturas (42) hechas en los circuitos impresos (7) intercambiables.

El relé tiene igualmente un soporte (9), figura 4, estando esta abertura (12) vertical destinada a alojar parte del núcleo (33) magnético, asimismo tiene algunas cavidades (13) pasantes, destinadas a mantener parcialmente las láminas (3) de contacto fijas, y una cavidad pasante intermedia disponible entre las cavidades citadas (13), que alojan parcialmente la lámina (2) móvil, y una cavidad ciega que incorpora la palanca de señalización (4).

Igualmente, tiene un mandril constituido por una parte vertical cilíndrica (16), que aloja el núcleo (43) del relé, y donde está enrollada (1) la bobina, que termina en un estratificado (17) de base inferior, que se extiende respecto de dicha parte (16), teniendo dicha base inferior (17) algunas muescas de extremo establecidas para la conexión de los terminales (19) y (47) además, tiene un estatificado de lámina de base superior (20) que se extiende en un promontorio (21) que tiene una serie de muescas (22) dispuestas del mismo modo vertical que las muescas en la base inferior (17), en las cuales se incorporan los mencionados terminales (19) y (47). El mandril (44) portabobina está fijado a la base mediante los cerrojos (49). Los terminales (19), figura 3 tienen en su parte inferior un borde que permite su fijación en el hueco adecuado de la muesca (22) inferior.

El principio y el final del hilo de hilo de bobinado de la bobina (1) está enrollado en los terminales (45) insertos en la parte superior del mandril (44) portabobina. Existe un tercer terminal (46) necesario en caso de relés con un segundo bobinado. Los terminales de entrada del relé (19) se insertan en las ranuras (18) del mandril (44) portabobina. El sexto terminal (47) auxiliar se inserta en la ranura (48), un terminal necesario en caso de que se requiera una señal de control exterior tal como enclavamiento, etc.

Por otra parte, con el objeto de facilitar la integración de estas piezas, el relé incorpora un módulo (23) de base que tiene una base plana (24) con aberturas (25) para el paso de los terminales, que incorporan algunas aberturas (26) para la introducción de medio de fijación (27) de la estructura (9) de soporte, aberturas (18) para la introducción de medios de fijación del citado mandril (44) y medios de fijación (30) para introducir en algunas aberturas (31) hechas en las paredes laterales de la carcasa (5) en la posición de unión de la estructura (9) de soporte, del mandril (20) y de la carcasa (5) sobre el módulo (23) de base.

Igualmente, se contempla que el relé tiene un mecanismo de movimiento constituido por una armadura (11) situada por encima de la bobina (1) a partir de la cual se extiende un brazo (34) inclinado inferior que entra en contacto con su parte superior contra una brida (35) elástica contra la cual se inclina, con el extremo del brazo (34) en contacto sobre un percutor (36) que incorpora una cara frontal (37) vertical ancha sobre la cual entra en contacto con el brazo (34) anteriormente mencionado, cara frontal (37) a partir de la cual se extiende posteriormente a media altura un anillo rectangular (38) que tiene en un parte media, cada uno de los bordes (39) opuestos que están unidos a la lámina (2) móvil, de manera que dicho anillo (38) muestra en su límite opuesto a la cara frontal un cerrojo (40) en forma de T que se une a la palanca indicadora (4), que se mueve con la inclinación de la armadura (11), La placa indicadora después de haberse inclinado se hará visible a través de la ventana (50) hecha en la tapa (8).

La brida elástica (35) mantiene la armadura (11) por la ranura (51), la armadura se introduce (11) y su localización está fijada por las bisagras (52), al núcleo (33) en algunas extensiones de (53).

La tapa inferior (23) fija la posición de los terminales (19) de entrada, de las láminas (3) portacontactos, del contacto (2) móvil y del terminal auxiliar (47) que pasan a través de las ranuras (25) y dicha tapa (23) permanece fijada firmemente ella misma al cuerpo (12). De esta manera todos los terminales permanecen situados y fijados sin necesitar equipos especiales o remaches o soldaduras.

Para la identificación del relé, se proporciona una etiqueta amovible (56) situada sobre la tapa (8).

Claims (5)

1. Relé electromagnético que tiene una bobina (1), una lámina de contacto móvil (2) desplazable entre dos láminas de contacto fijas (3), una armadura (11), un núcleo magnético (43) y una palanca indicadora (4) de la condición de activación del relé, caracterizado porque incorpora:

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una carcasa (5) preferiblemente en forma de rectángulo prismático que muestra un receptáculo (6) establecido en su cara superior que tiene sus límites inferiores en un tabique horizontal (210) que recibe un circuito impreso (7) intercambiable que está colocado en el interior del receptáculo mediante una tapa (8),

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un soporte (9) que incorpora una abertura vertical (12) destinada a mantener una parte del núcleo magnético (33), igualmente hay cavidades pasantes (13) destinadas a mantener parcialmente las láminas de contacto fijas (3), y una cavidad pasante intermedia (15) disponible entre dichas cavidades (12) que aloja parcialmente la lámina de contacto (2), y una cavidad ciega (14) que incorpora la palanca de señalización (4).

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un mandril (44) constituido por una pieza vertical cilíndrica (16), que aloja la bobina (1) y que esta rematado por un estratificado (17) que tiene muescas de extremo (18) establecidas para la conexión de los terminales (19) y (47), igualmente tiene una base estratificada superior (20) que se extiende en un promontorio (21) con una serie de muescas (22) dispuestas del mismo modo vertical que las muescas (18) en la base inferior (17), en la cual se incorporan igualmente dichos terminales (19)

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un módulo de base (23) que tiene una placa base (24) con aberturas (25) para el paso de los terminales, que incorporan aberturas (26) para la introducción de un medio de fijación (27) de dicho soporte (9), aberturas (28) para la introducción de medios de fijación (29) de dicho mandril (44) y medios de fijación (30) para la introducción en las aberturas (31) dispuestas en las paredes laterales de la carcasa (5) en la posición de unión del soporte (9) del mandril (44) y de la carcasa (5) sobre el módulo de base (23).

2. Relé electromagnético según la reivindicación 1 caracterizado porque el mandril (44) portabobina tiene sobre su parte superior seis terminales, dos para la conexión de los terminales de bobina (45), un tercer terminal (46), para el caso de los relés que tienen un segundo bobinado, un cuarto y un quinto terminal (19), terminales propios del relé conjuntamente con un sexto terminal auxiliar (47) para el control de las funciones auxiliares tales como la remanencia o el ritmo.

3. Relé electromagnético según la reivindicación 1, caracterizado porque tiene una armadura (11) situada por encima de la bobina (1) a partir de la cual se extiende un brazo inclinado inferior (34) que entra en contacto con su parte superior contra una brida elástica (35) contra la cual se inclina, y que tiene el límite inferior del brazo (34) en contacto con un percutor (36) que incorpora una cara frontal vertical ancha (34), cara frontal (37) a partir de la cual se extiende a continuación a media altura un anillo rectangular (38) que tiene en su parte central cada uno de los bordes (39) opuestos que están unidos a la lámina móvil (2), como dicho anillo (38) muestra en su límite enfrente de la cara frontal, un cerrojo (40) en forma de T que se une a la palanca indicadora (4), que cuando el relé está activado se pone ella misma bajo la ventana (50) de la tapa (8).

4. Relé electromagnético según la reivindicación 1, caracterizado porque la indicación del estado del relé está realizada gracia a un LED (54) de manera que la luz permanece localizada y orientada hacia el exterior mediante la abertura (55) de una pieza cilíndrica (57) de plástico perforado que actúa como un concentrador del haz luminoso emitidos por el LED (54), y porque la identificación de dicho relé se realiza gracias a una etiqueta de identificación amovible (56) posicionada sobre la tapa (8).

5. Relé electromagnético según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque todo el sistema descrito previamente es fácil de montar y desmontar en sus diferentes partes y para su montaje no se requiere ni soldaduras por ultrasonidos ni remaches ni incluso tornillos.