ES2283130T3 - Sistema magnetico para interruptor automatico. - Google Patents
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Abstract
Sistema magnético para un interruptor automático, con un cuerpo de soporte (1) para el alojamiento de un manguito (2), que está envuelto por una bobina (3) conectada con el cuerpo de soporte y que guía de forma desplazable un inducido (7) móvil hecho de un material magnetizable, un empujador (4), que para el disparo del interruptor automático puede ser desplazado por el inducido (7) contra la fuerza de un resorte (5) y una pieza de inserción (6'') que engrana con el cuerpo de soporte y que presenta una guía para el empujador (4) así como un primer contrasoporte para el resorte (5), estando provisto el manguito (2) en al lado interior de un tope (23) para el inducido (7) y estando provisto el empujador (4) en su extremo que está en contacto con el inducido (7) de un segundo contrasoporte para el resorte (5) y pretensado el inducido (7) contra el tope (23)mediante la fuerza previa del resorte (5), caracterizado porque la pieza de inserción (6'') tiene un resalto realizado de forma asimétrica (63'', 64'') respecto a los extremos frontales de la pieza de inserción para el engrane con el cuerpo de soporte (1) y porque los extremos frontales están provistos de un contrasoporte, respectivamente, para el resorte (5), de modo que mediante dos posiciones de montaje diferentes de la pieza de inserción (6'') en el cuerpo de soporte (1) pueden ajustarse dos tensiones previas distintas del resorte (5).
Description
Sistema magnético para interruptor
automático.
La invención se refiere a un sistema magnético
para un interruptor automático según el preámbulo de la
reivindicación 1 y a un procedimiento para la fabricación de un
sistema magnético de este tipo.
En la electrotecnia, los interruptores
automáticos se usan para la protección de circuitos de conmutación
de sobrecarga, por ejemplo, por cortocircuitos o similares y sirven
para la interrupción automática de una línea, es decir, la disparan
cuando se produce una sobrecarga de este tipo.
Para algunos casos de sobrecarga posibles se usa
un sistema magnético para el disparo del interruptor automático. El
sistema magnético tiene un inducido móvil, que en la posición de
reposo se asoma parcialmente al interior de una bobina por la que
fluye la corriente que fluye en la línea que ha de ser controlada.
Si la corriente en la bobina se vuelve mayor que una corriente de
disparo predeterminada, el inducido se desplaza por el campo
magnético de la bobina que se genera y dispara el interruptor
automático mediante un empujador.
Puesto que la corriente que ha de ser controlada
fluye siempre por la bobina, el elemento de disparo, es decir, el
inducido y el empujador, deben mantenerse mediante un resorte en una
posición de reposo definida, para garantizar una reacción definida
del interruptor automático y evitar disparos erróneos.
Por consiguiente, el sistema magnético debe
comprender una pluralidad de diferentes piezas mecánicas para
garantizar esta seguridad de funcionamiento. El ensamblaje de esta
pluralidad de piezas mecánicas requiere mucho tiempo, por lo que es
caro.
Los interruptores automáticos se fabrican en
grandes cantidades, puesto que casi todos los circuitos eléctricos
en casas, fábricas y similares deben estar asegurados entretanto por
este tipo de interruptores.
Por el documento WO 97/48113 se conoce un
sistema magnético con las características del preámbulo de la
reivindicación 1. En este sistema magnético, un resorte está
dispuesto entre una pieza de inserción y un inducido que actúa
sobre un empujador. El resorte pretensa el inducido respecto a un
tope previsto en el manguito, es decir, para el disparo del sistema
magnético la fuerza magnética debe superar la fuerza de resorte.
El documento EP0120422A2 describe un interruptor
magnético similar. Un inducido está pretensado mediante un resorte
que se extiende entre una pieza de inserción que guía un empujador y
el émbolo buzo para impedir una inmersión en el interior de un
cuerpo de bobina.
En numerosos casos la adaptación de la
característica de disparo de estos sistema magnéticos se realiza,
por un lado, mediante la configuración de la bobina y, por otro
lado, también mediante la elección adecuada de la fuerza previa.
Para ello se usa, por ejemplo, un resorte modificado.
Por consiguiente, la invención tiene el objetivo
de crear un sistema magnético que permita con una menor variedad de
piezas la modificación de la característica de disparo del sistema
magnético, así como un procedimiento de montaje para ello.
Respecto al sistema magnético, este objetivo se
consigue con las propiedades caracterizadoras de la reivindicación
1, mientras que respecto al procedimiento, este objetivo se consigue
mediante las etapas de la reivindicación 7.
Según la presente invención, la pieza de
inserción, que forma un contrasoporte para el resorte, está
realizada de tal forma que pueda montarse en dos posiciones
diferentes, provocando las posiciones de montaje diferentes
tensiones previas de resorte diferentes, respectivamente, porque la
distancia entre el tope de montaje y el contrasoporte de resorte
puede ser modificada por el cambio.
Otras configuraciones ventajosas de la invención
resultan de la descripción expuesta a continuación de ejemplos de
realización preferibles, así como de las reivindicaciones
subordinadas.
A continuación, la invención se explicará más
detalladamente con ayuda de ejemplos de realización preferibles,
haciéndose referencia a los dibujos. Muestran:
la fig. 1 una vista en corte parcial a escala
ampliada de un primer ejemplo de realización de un sistema
magnético según la invención;
la fig. 2 una vista en corte parcial a escala
ampliada de un segundo ejemplo de realización de un sistema
magnético según la invención;
la fig. 3 una vista en perspectiva de un cuerpo
de soporte;
la fig. 4 una vista en perspectiva de un sistema
magnético según la invención; y
la fig. 5 una representación despiezada en corte
para la explicación del procedimiento según la invención.
En primer lugar, se hablará de la fig. 4, en la
que se muestra una vista de conjunto en perspectiva de un sistema
magnético. En la fig. 4 se muestra un cuerpo de soporte 1, en el que
está insertado un manguito 2. El manguito 2 está envuelto por una
bobina 3, que está conectada con un extremo de bobina 32 con el
cuerpo de soporte 1. El otro extremo de bobina 33 está conectado
con un borne roscado 31. En la fig. 4 se muestra con el signo de
referencia 7 un inducido, que se mantiene mediante la fuerza de un
resorte (no mostrado) en su posición de reposo, en la que el
inducido 7 sobresale un poco del extremo del manguito 2. El cuerpo
de soporte forma un yugo para el electroimán, que está formado por
la bobina 3 y el inducido 7. Cuando por la bobina 3 fluye una
corriente que sobrepasa una corriente predeterminada, el inducido 7,
que en la posición de reposo está dispuesto de forma excéntrica
respecto al campo magnético de la bobina 3, se desvían en la fig. 4
hacia abajo. De esta forma se dispara un mecanismo de disparo (no
mostrado).
En la fig. 1 se muestra un primer ejemplo de
realización del sistema magnético según la invención. Aquí se ve
claramente un cuerpo de soporte 1 con un manguito 2 sujetado entre
brazos del cuerpo de soporte. El manguito 2 está envuelto por una
bobina 3, de la que un extremo está conectado con el cuerpo de
soporte 1 y de la que el otro extremo está conectado con un borne
roscado 31. En el interior del manguito 2 están dispuestos un
inducido 7, un empujador 4, un resorte 5 y una pieza de inserción
6.
El inducido 7 está hecho de un material
magnetizable (hierro, etc.) y en su posición de reposo, como se
muestra en la fig. 1, se asoma sólo un poco al interior del tramo
de manguito 2 envuelto por la bobina 3. Si ahora fluye una
intensidad de corriente determinada por la bobina 3, el inducido 7
es atraído y se desplaza en la fig. 1 hacia la derecha. Durante
este proceso, el inducido 7 desplaza el empujador 4, que se apoya
bajo una tensión previa de resorte en un alojamiento en el inducido
7, contra la fuerza del resorte 5. Cuando se desplaza el empujador
4, su extremo que en la fig. 1 está representado en el lado derecho
sale más de una pieza de inserción 6 y dispara un mecanismo de
disparo asignado (no mostrado).
Como puede verse en la fig. 1, la pieza de
inserción 6 tiene dos funciones. Por un lado, la pieza de inserción
6 sirve para el guiado del empujador 4 que pasa por la pieza de
inserción 6 y, por otro lado, la superficie frontal orientada hacia
el inducido 7 de la pieza de inserción 6 sirve como contrasoporte
para el resorte 5, que queda tensado, por lo tanto, entre la pieza
de inserción 6 y un contrasoporte realizado en el extremo del lado
del inducido del empujador 4. En su posición de reposo, el inducido
7 está en contacto con un resalto continuo del manguito 2 y se
mantiene en la posición de reposo mediante el empujador pretensado,
que tiene contacto con el alojamiento del empujador del inducido 7.
Como también se muestra en la fig. 1, la pieza de inserción 6 tiene
un resalto continuo, con el que se apoya la pieza de inserción 6
contra la fuerza del resorte 5 en el cuerpo de soporte 1.
La fig. 2 muestra un segundo ejemplo de
realización del sistema magnético según la invención. Este ejemplo
de realización presenta fundamentalmente la misma estructura que el
primer ejemplo de realización, es decir, tiene un cuerpo de soporte
1, un manguito 2, una bobina 3, un empujador 4, un resorte 5, una
pieza de inserción 6 y un inducido 7.
Estas piezas actúan en conjunto de la forma
explicada en relación con la fig. 1, de modo que se renuncia a una
repetición. Adicionalmente a la estructura del primer ejemplo de
realización, un núcleo 8 sólido está dispuesto en el manguito 2.
Como se muestra en la fig. 2, este núcleo 8 sólido, hecho también de
un material magnetizable, está dispuesto en el lado opuesto del
inducido 7 en el interior del tramo del manguito 2 envuelto por la
bobina 3 y sirve para aumentar la fuerza magnética de atracción que
actúa sobre el inducido 7 cuando fluye corriente por la bobina
3.
Como puede verse claramente en la fig. 2, el
núcleo 8 sólido tiene un taladro longitudinal central, por el que
pasa el empujador 4 y el resorte 5. El diámetro del taladro se elige
de tal forma que el empujador 4 y el resorte 5 puedan moverse
libremente en el mismo. Además, el tramo de la pieza de inserción 6
que sirve como contrasoporte para el resorte 5 también puede
asomarse al interior del taladro, para formar allí el contrasoporte
para el resorte 5. Con este ejemplo de realización puede modificarse
de forma sencilla el primer ejemplo de realización metiéndose sólo
adicionalmente el núcleo 8 a presión en el manguito 2.
La fig. 3 muestra una vista en perspectiva del
cuerpo de soporte 1, que puede usarse para el primero y el segundo
ejemplo de realización. Como se ha mostrado en la fig. 3, el cuerpo
de soporte 1 tiene un alojamiento 12 del lado del inducido y un
alojamiento 11 del lado del empujador. Para una mejor compresión, el
eje vertical del cuerpo de soporte 1 según la fig. 3 está
representado de forma alineada con el eje vertical del sistema
magnético en la fig. 2. Como puede verse claramente en la fig. 3, el
alojamiento 11 del lado del empujador y el alojamiento 12 del lado
del inducido están realizados como agujeros oblongos abiertos hacia
un lado. De esta forma, el módulo de manguito premontado puede
insertarse con la bobina colocada por deslizamiento en el manguito
mediante introducción lateral en el cuerpo de soporte 1. Con este
movimiento de inserción, el resalto continuo de la pieza de
inserción 6 entra en el lado del manguito en contacto con el cuerpo
de soporte 1 (fig. 1 y 2), de la misma forma que el extremo del
lado del inducido del manguito 2 llega en el lado del manguito en
contacto con el cuerpo de soporte 1 (fig. 1 y 2). Para mejorar la
sujeción del manguito 2 en el cuerpo de soporte 1 en el lado del
inducido, el manguito 2 puede estar realizado con un brazo de
sujeción 24, como se muestra en las fig. 1 y 2, que llega hasta el
lado opuesto del brazo asignado del cuerpo de soporte 1. Para la
fijación del manguito también pueden actuar en conjunto otras
variantes de la configuración del manguito y del cuerpo de soporte;
por ejemplo, pestañas de enclavamiento y ranuras de enclavamiento,
pegado, soldadura, etc.
La fig. 5 muestra una vista en corte de
distintas piezas del sistema magnético durante el proceso de
ensamblaje del sistema magnético según la invención de acuerdo con
el primer ejemplo de realización. El ensamblaje de las piezas se
realiza en la fig. 5 del lado derecho hacia el lado izquierdo, es
decir, las diferentes piezas se insertan en el orden mostrado desde
el lado derecho en el manguito 2. Este ensamblaje se realiza
preferiblemente con la mayor abertura de manguito hacia arriba, de
modo que las piezas puedan insertarse individualmente y queden
sujetadas por la gravedad.
Como puede verse claramente en la fig. 5, el
manguito 2 tiene un taladro escalonado con los tramos de taladro 21
(diámetro menor) y 22 (diámetro mayor). En el punto de transición
entre los dos tramos de taladro 21 y 22 está realizado un escalón
que forma un tope 23 para el inducido 7.
El inducido 7 tiene un contorno exterior
escalonado con los tramos 71 (diámetro menor) y 72 (diámetro mayor).
Entre estos tramos está realizado un escalón que forma una
superficie de tope 73. El tramo del diámetro pequeño 71 del
inducido 7 está dimensionado de tal forma que puede introducirse de
forma fácilmente desplazable en el tramo de taladro 21 de diámetro
pequeño del manguito 2. De la misma forma, el tramo de diámetro
grande 72 del inducido 7 es menor que el diámetro del tramo de
diámetro grande 22 del manguito 2, de modo que el inducido 7 pueda
introducirse en su conjunto en el manguito 2 hasta el tope de la
superficie de tope 73 en el tope 23 del manguito 2.
Después de haberse introducido el inducido 7
hasta el tope 23 en el manguito 2, el empujador 4 se inserta en el
manguito junto con el resorte, que para mayor claridad no se muestra
en la fig. 5. Durante este proceso, el tramo de cabeza 41 del
empujador llega a un alojamiento 74 realizado en el lado frontal del
inducido 7. Este alojamiento mejora el guiado del empujador 4 en el
manguito 2 y mantiene el resorte (no mostrado) alejado de la pared
del manguito, de modo que tampoco en el estado comprimido del
resorte (no mostrado) no pueda producirse ningún atascamiento o
enganche. No obstante, el alojamiento 74 en el inducido 7 no es
imprescindible.
Ahora, la pieza de inserción 6' se coloca con su
taladro guía en el extremo de disparo 42 del empujador 4 y se
desplaza a lo largo del empujador 4 comprimiéndose el resorte (no
mostrado), hasta que la pieza de inserción 6' haya alcanzado una
posición respecto al manguito 2 que permita una inserción del módulo
así acabado en el cuerpo de soporte (véase las fig. 1 y 2). A
continuación, el manguito se inserta junto con la bobina (no
mostrada) en el cuerpo de soporte.
Cuando el módulo está insertado en el cuerpo de
soporte, el resalto continuo de la pieza de inserción 6' tiene
contacto con el cuerpo de soporte. El tramo 63' de la pieza de
inserción 6' determina la distancia entre los contrasoportes para
el resorte (no mostrado) en el lado de cabeza 41 del empujador 4 y
en el lado frontal del tramo 63' de la pieza de inserción 6', de
modo que mediante la determinación de la longitud de este tramo 63'
pueda elegirse la tensión previa del resorte usándose siempre el
mismo resorte.
En la fig. 5, el tramo 63' mostrado es más largo
que el tramo 63 correspondiente de la pieza de inserción 6.
Mediante el uso de esta pieza de inserción puede ajustarse una mayor
tensión previa del resorte. Además, el tramo 64' de la pieza de
inserción 6', que está opuesto al tramo 63' respecto al resalto 62'
tiene aproximadamente la misma longitud que el tramo 63 de la pieza
de inserción 6. Por lo tanto, pueden realizarse dos tensiones
previas de resorte distintas con la misma pieza mediante simple giro
(llamado cambio) de la pieza de inserción 6'.
Claims (8)
1. Sistema magnético para un interruptor
automático, con un cuerpo de soporte (1) para el alojamiento de un
manguito (2), que está envuelto por una bobina (3) conectada con el
cuerpo de soporte y que guía de forma desplazable un inducido (7)
móvil hecho de un material magnetizable, un empujador (4), que para
el disparo del interruptor automático puede ser desplazado por el
inducido (7) contra la fuerza de un resorte (5) y una pieza de
inserción (6') que engrana con el cuerpo de soporte y que presenta
una guía para el empujador (4) así como un primer contrasoporte
para el resorte (5), estando provisto el manguito (2) en al lado
interior de un tope (23) para el inducido (7) y estando provisto el
empujador (4) en su extremo que está en contacto con el inducido
(7) de un segundo contrasoporte para el resorte (5) y pretensado el
inducido (7) contra el tope (23)mediante la fuerza previa
del resorte (5), caracterizado porque la pieza de inserción
(6') tiene un resalto realizado de forma asimétrica (63', 64')
respecto a los extremos frontales de la pieza de inserción para el
engrane con el cuerpo de soporte (1) y porque los extremos frontales
están provistos de un contrasoporte, respectivamente, para el
resorte (5), de modo que mediante dos posiciones de montaje
diferentes de la pieza de inserción (6') en el cuerpo de soporte
(1) pueden ajustarse dos tensiones previas distintas del resorte
(5).
2. Sistema magnético según la reivindicación 1,
caracterizado por un núcleo (8) sólido dispuesto en el
manguito (2) enfrente del inducido (7) y a distancia del mismo, que
está hecho de un material magnetizable y que tiene un taladro por
el que pasa el empujador (4).
3. Sistema magnético según la reivindicación 1 ó
2, caracterizado porque el resalto de la pieza de inserción
(6') tiene contacto con el cuerpo de soporte (1) en el lado del
manguito.
4. Sistema magnético según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
manguito (2) tiene un taladro longitudinal escalonado con un
diámetro menor en un extremo, formando el escalón de los diámetros
el tope (23) para el inducido (7).
5. Sistema magnético según la reivindicación 4,
caracterizado porque el inducido (7) tiene tramos (71, 72)
escalonados de distintos diámetros y un escalón entre dos tramos de
distintos diámetros forma una superficie de tope (73) que actúa en
combinación con el tope (23).
6. Sistema magnético según una de las
reivindicaciones precedentes 1 a 5, caracterizado porque, en
el lado frontal orientado hacia el empujador (4), el inducido (7)
tiene una escotadura (74) para el alojamiento del empujador
(4).
7. Procedimiento para la fabricación de un
sistema magnético para un interruptor magnético con las etapas de:
fabricación de un cuerpo de soporte (1), fabricación de un manguito
(2) con un tope (23) realizado en el lado interior, fabricación de
un inducido (7) e inserción del inducido en el manguito (2) para
entrar en contacto con el tope (23), fabricación de un empujador
(4) con un primer contrasoporte para un resorte (5) e inserción del
empujador en el manguito para entrar en contacto con el inducido
(7), fabricación de un resorte (5) e inserción del resorte (5) en
el manguito (2) para entrar en contacto con el primer contrasoporte
del empujador (4), fabricación de una bobina (3) e inserción del
manguito (2) en la bobina (3), fabricación de una pieza de
inserción (6') con una guía para el empujador (4), un resalto
realizado de forma asimétrica (63', 64') respecto a los extremos
frontales de la pieza de inserción (6') en la pieza de inserción
para el engrane con el cuerpo de soporte (1) y con un
contrasoporte, respectivamente, para el resorte (5) en cada extremo
frontal, posicionamiento de la pieza de inserción (6') de modo que
un extremo frontal predeterminado de la pieza de inserción (6')
esté orientado hacia el resorte (5) y colocación de la pieza de
inserción (6') en el empujador (4) para el contacto del
contrasoporte correspondiente con el resorte (5) para ajustar la
tensión previa deseada del resorte, inserción del manguito (2) y de
la pieza de inserción (6) en el cuerpo de soporte (1) para el
engrane con éste, pretensándose durante este proceso el resorte (5)
y conexión de la bobina (3) con el cuerpo de soporte (1).
8. Procedimiento según la reivindicación 7
además con las siguientes etapas: fabricación de un núcleo (8) con
un taladro longitudinal e inserción del núcleo (8) a presión en el
manguito (2) en una posición enfrentada al inducido (7).
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