ES2264543T3 - Revestimiento por extrusion de un sistema de iman para un rele. - Google Patents
Revestimiento por extrusion de un sistema de iman para un rele.Info
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Abstract
Un sistema de imán para un relé, que comprende un núcleo (7b) parcialmente encerrado por una bobina (14) y una culata (7) que tiene una primera pata de culata (7c) fijada a un primer extremo del núcleo (7b) y una segunda pata de culata que se extiende paralela al núcleo (7b), cual segunda pata de culata tiene una parte de montaje de armadura (7a); la parte de montaje de armadura (7a) está formada sobre un lado superior de la segunda pata de culata distante de la bobina (14); y un polo (6) que tiene una primera pata polar (6b) conectada a un segundo extremo del núcleo (7b) y una segunda pata polar (6a) que se extiende paralela al núcleo (7b), cual segunda pata polar (6a) tiene una superficie superior sustancialmente alineada con la parte de montaje de armadura (7a) de manera que cuando se monta una armadura (5) sobre la parte de montaje de armadura (7a), se forma un entrehierro de trabajo entre una cara de armadura del lado de la bobina y la superficie superior de la pata polar (6a); y un soporte de contacto fijo (9) con un contacto fijo (8), caracterizado porque el sistema de imán está revestido por extrusión con un material plástico (1), y porque la bobina (14), la culata (7), el polo (6) y el soporte de contacto (9) están embebidos en el material plástico (1).
Description
Revestimiento por extrusión de un sistema de
imán para un relé.
La invención se refiere a un relé
electromagnético y, más particularmente, a una disposición de un
sistema de imán con un revestimiento por extrusión para un relé
electromagnético y un método para producir el mismo.
El documento DE 19747166 C1 describe un relé con
un sistema de imán y un método para producir dicho sistema de imán.
El sistema de imán tiene una segunda pata de culata que se extiende
lateralmente paralela a un eje de bobina y a lo largo de toda la
longitud de un núcleo. Dicha segunda pata de culata tiene un extremo
de culata libre que está sustancialmente alineado con una valona
polar. El citado extremo libre de culata forma un borde de soporte
para una armadura a modo de lámina. La armadura lleva un contacto de
muelle montado en la misma. La armadura y el contacto de muelle
están dispuestos paralelos a una cara extrema del núcleo o de la
bobina. El contacto de muelle tiene un contacto de conmutación que
se corresponde con un contacto fijo que está dispuesto sobre un
soporte de contacto fijo en una valona de bobina de un cuerpo de
núcleo.
En el relé arriba descrito, y en otros relés
similares, es importante que el contacto de conmutación tenga la
suficiente fuerza para contactar con el contacto fijo, incluso si ha
ocurrido alguna erosión de contacto. La armadura, por lo tanto, está
configurada de manera que antes que dicha armadura golpee la valona
polar o la cara polar a medida que el relé sea excitado, el contacto
de conmutación haya contactado ya con el contacto fijo. Esto se
conoce corrientemente como una sobrecarrera. Se requiere una
sobrecarrera relativamente grande para explicar una erosión de
contacto que haga que la fuerza de contacto disminuya.
Se conocen varios métodos para ajustar el valor
deseado de la sobrecarrera, que, como se describió antes, es un
parámetro importante en la vida útil de un relé. Uno de tales
métodos es ajustar el contacto de muelle mediante la medición y
doblado del contacto del muelle. Este método requiere un aparato
oneroso, un ajuste repetitivo, y no está libre de errores. El
documento DE 19747166 C1 también propone que la unidad
culata-núcleo se desplace hacia el cuerpo de la
bobina en una dirección axial hasta que el sistema de imán esté
óptimamente posicionado con respecto a los contactos. Luego el
sistema de imán se fija en dicha posición mediante un revestimiento
por extrusión. Este método, sin embargo, requiere que haya unas
tolerancias insignificantes y también requiere un ajuste
repetitivo.
El documento
DE-A-3142890 describe un sistema de
imán y un relé electromagnético de acuerdo con el preámbulo de las
reivindicaciones 1 y 10.
El documento
DE-C-19719357 describe un método
para producir un sistema de imán de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación 18.
Un objeto de la invención, por tanto, es
proporcionar un sistema de imán y un método para producir el sistema
de imán para un relé electromagnético en el que la sobrecarrera se
pueda ajustar de una manera simple y con unos costes de producción
relativamente bajos.
Este y otros objetivos se consiguen mediante un
sistema de imán con un núcleo encerrado parcialmente por una bobina.
Una culata tiene una primera pata de culata fijada a un primer
extremo del núcleo y una segunda pata de culata que se extiende
paralela a dicho núcleo. La segunda pata de culata tiene una parte
de montaje de armadura formada sobre un lado superior de dicha
segunda pata de culata distante de la bobina. Un polo tiene una
primera pata polar conectada a un segundo extremo del núcleo y una
segunda pata polar que se extiende paralela al núcleo. Dicha segunda
pata polar tiene una superficie superior sustancialmente alineada
con la parte de montaje de armadura, de tal manera que cuando se
monta una armadura en dicha parte de montaje de armadura, se forma
un entrehierro de trabajo entre una cara de la armadura del lado de
la bobina y la superficie superior de la pata polar.
Este y otros objetivos se consiguen, además,
mediante un relé electromagnético que comprende un sistema de imán
que tiene un cuerpo de núcleo con un núcleo parcialmente encerrado
por una bobina. Hay una culata tiene una primera pata de culata
fijada a un primer extremo del núcleo y una segunda para de culata
que se extiende paralela al núcleo con una parte de montaje de
armadura. Un polo tiene una primera pata polar conectada a un
segundo extremo del núcleo y una segunda pata polar que se extiende
paralela al núcleo. Sobre un soporte de contacto fijo hay un
contacto fijo que está dispuesto de manera sustancialmente alineada
con la segunda pata polar. El soporte de contacto fijo está
descentrado en una dirección del núcleo y dispuesto en el cuerpo de
bobina. El sistema de imán está revestido por extrusión con un
material plástico.
Este y otros objetivos se consiguen, además, con
un método para producir un sistema de imán para un relé
electromagnético. El método comporta la inserción de un sistema de
imán en un molde de inyección y la aplicación de una cara de una
parte de montaje de armadura, una pata polar, y un soporte de
contacto fijo en unos planos complementarios de referencia del molde
de inyección. La cara de la parte de montaje de armadura, la pata
polar y el soporte de contacto fijo se presionan en los planos de
referencia asociados para conseguir una gradación dimensional
deseada entre las caras.
La invención se describirá a continuación con
más detalle y con referencia a las siguientes figuras, en las
que:
la figura 1 es una vista en perspectiva de un
sistema de imán revestido por extrusión para un relé de acuerdo con
la invención;
la figura 2 es una vista en perspectiva del
sistema de imán de la fig.1 sin armadura ni contacto de muelle;
la figura 3 es una vista en perspectiva de otro
lado del sistema de imán de la fig.2;
la figura 4 es una vista en perspectiva del
sistema de imán antes de ser revestido por extrusión;
la figura 5 es una sección transversal del
sistema de imán revestido por extrusión;
la figura 6 representa una realización
alternativa del sistema de imán revestido por extrusión; y
la figura 7 es una vista en perspectiva de un
molde de inyección para el sistema de imán revestido por
extrusión.
La figura 1 muestra un relé electromagnético de
acuerdo con la invención, que tiene un sistema de imán embebido o
rodeado en un revestimiento de extrusión de plástico 1 y un
subconjunto 3,5 de armadura-contacto de muelle.
Primeramente se describirá el sistema de imán del relé con mayor
detalle.
Las fig. 1-3 muestran el sistema
de imán embebido o rodeado por un revestimiento de extrusión de
plástico 1. La figura 4 ilustra el imán antes de que el sistema de
imán sea embebido o rodeado por el revestimiento 1 de extrusión de
plástico. Como representa la figura 4, el sistema de imán tiene un
cuerpo de bobina 12 con una bobina 14 y dos terminales de bobina 10,
10a. Hay un núcleo 7b que atraviesa dicha bobina 14. Como se aprecia
mejor en la figura 5, un extremo del núcleo 7b se proyecta
relativamente lejos de la bobina 14, y un extremo opuesto del mismo
núcleo 7b está asociado preferiblemente de manera integral a una
culata 7. Como muestra dicha figura 4, la culata 7 tiene una primera
pata de culata 7c asociada al núcleo 7b y una segunda pata de culata
con una parte de montaje de armadura 7a formada paralelamente al
núcleo 7b. La parte de montaje de armadura 7a está formada en el
frente del relé sobre el lado superior de la segunda pata de culata
y distante de la bobina 14. Como se aprecia mejor en la figura 5, la
unidad núcleo-culata 7,7a,7b,7c está preferiblemente
algo más aplanada en una región de un doblez desde un espacio de la
bobina hacia una cara extrema de dicha bobina 14, es decir, en la
primera pata de culata 7c, aunque tiene una anchura aumentada en
comparación con la anchura del espacio de la bobina de modo que se
produce una sección transversal general sustancialmente uniforme. Un
tramo de la primera pata de culata que se extiende axialmente 7c, y
que no se extiende sobre la longitud entera de la bobina 14 como en
los sistemas de imán convencionales, es crucial al fijar los
problemas de ajuste entre el sistema de imán y los contactos
correspondientes.
Como se ilustra en la figura 4, hay una
laminación polar formada como un polo en forma de L 6. Dicho polo 6
está sostenido entre un brazo lateral 13 y una primera valona 11 del
cuerpo de bobina 12. El polo 6 tiene una primera pata polar 6b
asociada al núcleo 7b y una segunda pata polar 6a (brida polar)
formada debajo de la parte de montaje de armadura 7a que se extiende
paralela al núcleo 7b. La segunda pata polar 6a tiene una cara polar
abombada 15 en un lado superior de la misma. La pata polar 6 está
asociada al núcleo 7b por medio de, por ejemplo, un rebajo en forma
de U (no ilustrado). La segunda pata polar 6a se extiende axialmente
en la vecindad de la culata 7. Cuando el relé está totalmente
ensamblado, se forma un entrehierro entre un borde de la parte de
montaje de armadura 7a de la culata 7 y un borde opuesto de la
segunda pata polar 6a que luego se puede llenar con una armadura 5,
descrita más adelante, que está montada pivotantemente sobre la
parte de montaje de armadura 7a. La armadura 5 viene a posarse sobre
el lado superior de la segunda pata polar 6a cuando el relé está
excitado.
Debajo de la segunda pata polar 6a y
opcionalmente descentrado de la misma, hay un soporte de contacto
fijo 9. Unas partes laterales 9b mantienen el soporte de contacto
fijo 9 en unos receptáculos 13a del brazo lateral 13 del cuerpo de
la bobina 12. Dicho soporte de contacto fijo 9 está integralmente
asociado a una patilla terminal 9a por medio de una porción
terminal. Dicha patilla terminal 9a sobresale de una cara extrema
inferior del sistema de imán. El soporte de contacto fijo 9 incluye,
además, un contacto fijo 8. Dicho contacto fijo 8 está dispuesto
paralelo a unas superficies de la parte de montaje de armadura 7a y
de la segunda pata polar 6a. El contacto fijo 8, sin embargo, está
dispuesto más cerca del núcleo, en un plano inferior, para optimizar
el espacio de la instala-
ción.
ción.
A continuación se describirá con más detalle el
revestimiento por extrusión del sistema de imán. Para encajar el
sistema de imán con un material plástico, la unidad
núcleo-culata 7,7a,7b,7c, el polo 6, el soporte de
contacto fijo 9 y el contacto fijo 8 se colocan en el interior del
cuerpo de bobina 12 para formar un subconjunto. El subconjunto se
inserta, por ejemplo, mediante mordazas, en un molde de inyección
16, como muestra la figura 7.
Dicho molde de inyección 16 incluye unas
aberturas 20,21 para la cara polar abombada 15 y para el núcleo 7b
respectivamente. El molde de inyección 16 tiene unos planos de
referencia 17,18,19. Se puede formar un orificio para inyectar en 23
o en ambos lados del molde de inyección de esta zona. La gradación
dimensional entre las caras formadas por los lados superiores de la
parte de montaje de armadura 7a, la segunda pata polar 6a y el
soporte de contacto fijo 9, se consigue mediante unos planos de
referencia determinados en el molde de inyección para fijar la
posición con exactitud. La gradación dimensional se consigue
ventajosamente situando esas tres caras (lados superiores de 7a,6a y
9) en unos planos de referencia complementarios del molde de
inyección 16 y presionando dichas tres caras para ser revestidas por
extrusión sobre los planos de referencia asociados 17,18,19 del
molde de inyección 16. Cuando se encaja el cuerpo de bobina 12 y el
soporte de contacto fijo 9, resulta ventajoso si se inyectan unas
paredes, que se extienden axialmente 2,2a, sobre las regiones de las
porciones laterales 9b, como se aprecia mejor en la figura 1. Las
figuras 2-3 muestran el sistema de imán después de
que el mismo haya sido embebido en el revestimiento de extrusión 1,
pero antes de la fijación del conjunto de contactos de la
armadura-muelle 3,5.
La figura 6 ilustra una realización alternativa
del sistema de imán revestido por extrusión. Como muestra dicha
figura 6, se puede crear un punto de presión adicional 22 con el
molde de inyección 16, en el que la segunda pata polar 6a puede ser
presionada contra un plano de referencia asociado 18 de dicho molde
de inyección 16.
Como muestra la figura 1, después de que el
sistema de imán haya sido embebido en el revestimiento de extrusión
1, se monta una armadura a modo de lámina 5 sobre la parte de
montaje de armadura 7a, de manera que se forme un entrehierro de
trabajo entre la cara de la armadura del lado de la bobina y la
segunda pata polar 6a. Un contacto de muelle 3 se fija a una porción
no bobinada en una cara extrema superior del sistema de imán. Una
porción doblada del contacto de muelle 3 rodea la parte de montaje
de armadura 7a para formar un soporte. El contacto de muelle 3 tiene
una parte central firmemente conectada a la armadura 5 y montada de
manera que dicha armadura 5 pueda mover el contacto de muelle 3.
Dicho contacto de muelle 3 y la armadura forman así un subconjunto.
Un extremo libre del contacto de muelle 3 está alojado móvilmente
entre los refuerzos 2, 2a. El extremo libre del contacto de muelle 3
está dotado de un contacto de conmutación 4 que está opuesto al
contacto fijo 8.
Debido a la configuración de la parte de montaje
de armadura 7a y a la segunda pata polar 6a, que están dispuestas
virtualmente alineadas entre sí sobre un lado longitudinal de la
bobina 14, el sistema de imán y el sistema de contactos se puede
disponer con una alineación posicional precisa. Además, debido a que
el soporte de contacto fijo 9 está dispuesto en el cuerpo de bobina
12 sustancialmente paralelo al lado superior de la segunda pata
polar 6a y preferentemente descentrado en una dirección del núcleo
7b, y el sistema de imán, el cuerpo básico 12 y el soporte de
contacto fijo 9 están sustancialmente revestidos por extrusión 1
completamente, la armadura 5 alcanza una posición extrema en el polo
6. La tolerancia remanente al contacto fijo 8, por lo tanto, se
puede reducir por el método de ensamblaje a un tamaño de inyección
de molde determinado muy preciso. De esta manera, el ajuste deseado
entre el sistema de imán y el soporte del contacto y la sobrecarrera
deseada se ajusta sin mediciones adicionales debido al ajuste
forzado del sistema de imán en el molde de inyección 16. Debido a
que cualesquiera desviaciones de tolerancia inducidas a partir del
ajuste deseado son superadas por el posicionamiento relativo que
resulta de la presión que se incorpora en el molde de inyección 16 y
por la presión adicional que tiene lugar en dicho molde de inyección
16, los componentes del sistema de imán se desplazan y fijan en la
posición correcta. La invención que aquí se describe también puede
emplearse en un relé doble.
Claims (19)
1. Un sistema de imán para un relé, que
comprende un núcleo (7b) parcialmente encerrado por una bobina (14)
y una culata (7) que tiene una primera pata de culata (7c) fijada a
un primer extremo del núcleo (7b) y una segunda pata de culata que
se extiende paralela al núcleo (7b), cual segunda pata de culata
tiene una parte de montaje de armadura (7a);
la parte de montaje de armadura (7a) está
formada sobre un lado superior de la segunda pata de culata distante
de la bobina (14); y
un polo (6) que tiene una primera pata polar
(6b) conectada a un segundo extremo del núcleo (7b) y una segunda
pata polar (6a) que se extiende paralela al núcleo (7b), cual
segunda pata polar (6a) tiene una superficie superior
sustancialmente alineada con la parte de montaje de armadura (7a) de
manera que cuando se monta una armadura (5) sobre la parte de
montaje de armadura (7a), se forma un entrehierro de trabajo entre
una cara de armadura del lado de la bobina y la superficie superior
de la pata polar
(6a);
(6a);
y un soporte de contacto fijo (9) con un
contacto fijo (8), caracterizado porque el sistema de imán
está revestido por extrusión con un material plástico (1), y porque
la bobina (14), la culata (7), el polo (6) y el soporte de contacto
(9) están embebidos en el material plástico (1).
2. El sistema de imán de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque la superficie superior
de la pata polar (6a) incluye una cara polar abombada (15).
3. El sistema de imán de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la culata (7)
tiene forma de L.
4. El sistema de imán de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones 1 a la 3, caracterizado porque el
polo (6) tiene forma de L.
5. El sistema de imán de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones 1 a la 4, caracterizado porque la
primera pata polar (6b) está asociada al núcleo (7b) por un rebajo
en forma de U.
6. El sistema de imán de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones 1 a la 5, caracterizado porque un
borde de la parte de montaje de armadura (7a) y un borde de la
segunda pata polar (6a) están posicionados de manera que se forma un
entrehierro entre las mismas, el cual es ocupado por la
armadura
(5).
(5).
7. El sistema de imán de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones 1 a la 6, caracterizado porque el
contacto fijo (8) dispuesto sobre el soporte de contacto fijo (9)
está sustancialmente alineado con la segunda pata polar (6a).
8. El sistema de imán de acuerdo con la
reivindicación 7, caracterizado porque el soporte de contacto
fijo (9) está descentrado en una dirección del núcleo (7b).
9. El sistema de imán de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones 1 a la 8, caracterizado porque el
sistema de imán está montado sobre un cuerpo de bobina (12).
10. Un relé electromagnético que comprende un
sistema de imán que tiene un cuerpo de bobina (12) con un núcleo
(7b) parcialmente encerrado por una bobina (14), una culata (7) que
tiene una primera pata de culata (7c) fijada a un primer extremo del
núcleo (7b) y una segunda pata de culata que se extiende paralela al
núcleo, cual segunda pata de culata tiene una parte de montaje de
armadura (7a), un polo (6) que tiene una primera pata polar (6b)
asociada a un segundo extremo del núcleo (7b) y una segunda pata
polar (6a) que se extiende paralela al núcleo
(7b);
(7b);
teniendo el sistema de imán un contacto fijo (8)
dispuesto sobre un soporte de contacto fijo (9) sustancialmente
alineado con la segunda pata polar (6a), estando el soporte de
contacto fijo (9) descentrado en una dirección del núcleo (7b) y
dispuesto en el cuerpo de bobina (12); caracterizado
porque
el sistema de imán está revestido por extrusión
con un material plástico (1), con lo que la bobina (14), la culata
(7), el polo (6) y el soporte de contacto (9) están embebidos en el
material plástico.
11. El relé electromagnético de acuerdo con la
reivindicación 10, caracterizado porque hay una armadura a
modo de lámina (5) que está montada pivotantemente sobre la parte de
montaje de armadura (7b), cual armadura (5) tiene un contacto de
muelle (3) con un contacto de conmutación (4) posicionado adyacente
al contacto fijo (8).
12. El relé electromagnético de acuerdo con las
reivindicaciones 10 u 11, caracterizado porque el soporte de
contacto fijo (9) está sostenido por unas partes laterales (9b) en
unos receptáculos (13a) de un brazo lateral (13) del cuerpo de
bobina (12).
13. El relé electromagnético de acuerdo con la
reivindicación 12, caracterizado porque el polo (6) está
sostenido entre el brazo lateral (13) y una primera valona (11) del
cuerpo de bobina (12).
14. El relé electromagnético de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 10 a la 13, caracterizado
porque el extremo libre del contacto de muelle (3) está alojado
móvilmente entre unas paredes moldeadas por inyección (2,2a).
15. El relé electromagnético de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 10 a la 14, caracterizado
porque la segunda pata polar (6a) tiene una superficie superior
sustancialmente alineada con la parte de montaje de armadura
(7a).
16. El relé electromagnético de acuerdo con la
reivindicación 15, caracterizado porque un borde de la parte
de montaje de armadura (7a) y un borde de la segunda pata polar (6a)
están posicionados de manera que se forma un entrehierro entre ellos
el cual está ocupado por la armadura (5).
17. El relé electromagnético de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 11 a la 16, caracterizado
porque el contacto de muelle (3) está doblado de manera que el
contacto de conmutación (4) encaja el contacto fijo (8) antes de que
la armadura encaje la superficie superior de la segunda pata
polar
(6a).
(6a).
18. Un método para producir un sistema de imán
de acuerdo con la reivindicación 1 para un relé electromagnético,
caracterizado por las etapas de:
insertar un sistema de imán en un molde de
inyección (16);
colocar una cara de una parte de montaje de
armadura (7a), una pata polar (6a) y un soporte de contacto fijo (9)
en unos planos de referencia complementarios (17,18,19) en el molde
de inyección (16); y
presionar la cara de la parte de montaje de
armadura (7a), la pata polar (6a) y el soporte de contacto fijo (9)
en los planos de referencia asociados (17,18,19) para conseguir una
gradación dimensional deseada entre las caras.
19. El método de la reivindicación 18 que
comprende, además, la etapa de moldear por inyección unas paredes
(2,2a) en lados opuestos del soporte de contacto fijo (9).
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