ES2289074T3 - Dispositivo de ajuste para un disparador termico. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de ajuste para un disparador térmico de un aparato de maniobra (1), con un bimetal (3) mantenido fijo en un soporte del bimetal (4), cuyo extremo libre (3b) está distanciado de una palanca de disparo (6) y carga la misma crecientemente en el sentido de disparo (D), como consecuencia de la deformación térmica, pudiendo ajustarse la distancia (A) doblando el soporte del bimetal (4), presentando el soporte del bimetal (4) en la zona de un (primer) punto de doblado previsto (7) una patilla de retención (4b) que discurre en paralelo al bimetal (3) y que está unida con su extremo de contacto (3a), así como una patilla de operación (4a) que discurre aproximadamente transversal a la anterior, conduciéndose el extremo libre de la patilla de operación (4a) en o contra un contorno de carcasa (12 y 15, 16, respectivamente) y puede bascular sobre una trayectoria de ajuste (B) que tiene, al menos aproximadamente, forma circular.
Description
Dispositivo de ajuste para un disparador
térmico.
La invención se refiere a un dispositivo de
ajuste para un disparador térmico de un aparato de maniobra según
el preámbulo de la reivindicación 1. Un dispositivo de ajuste como
el indicado se conoce por la EP 0 913 848 A2. Bajo aparato de
maniobra se entienden aquí aparatos de maniobra mecánicos o
electromecánicos, en particular interruptores de protección de
línea, interruptores de potencia, relés, contactores o
similares.
Un aparato de maniobra como el indicado sirve
para conectar un circuito eléctrico con una red eléctrica, así como
para separar de la red, manual y automáticamente, el circuito
eléctrico, cuando la intensidad sobrepasa un valor previamente
determinado. Así sirve por ejemplo un interruptor de protección de
línea para proteger líneas en instalaciones frente a sobrecarga y
cortocircuito. En una red con desconexión mediante órganos de
protección por sobreintensidad, evita un aparato de maniobra como el
indicado en caso de falta adicionalmente la permanencia de
tensiones de contacto demasiado elevadas.
Al conectar el aparato de maniobra o interruptor
de protección, se tensa un acumulador de fuerza, por ejemplo un
resorte, como parte de un mecanismo de conexión o mecanismo de
disparo, que se libera en el proceso de disparo y acciona el
interruptor. Al respecto, incluye el aparato de maniobra un
disparador térmico en forma de un bimetal usualmente con forma de
cinta, que dispara con retardo en función del tiempo de sobrecarga.
El proceso de disparo se activa mediante una deformación térmica de
la cinta bimetálica, a consecuencia de la sobreintensidad conducida
a través de la misma. Para ello, carga la cinta bimetálica una
palanca de disparo cuyo extremo libre está distanciado y
contrapuesto y acoplado mecánicamente con el mecanismo de disparo.
Así desenclava a través del mismo la cinta bimetálica el mecanismo
de disparo, mientras el acumulador de fuerza del mecanismo de
disparo abre un contacto móvil o contacto que se mueve, levantando
el mismo de un contacto fijo. Además, incluye el aparato de
maniobra adicionalmente, de forma usual, un disparador sin retardo
de activación magnética o electromagnética para elevadas corrientes
de choque y de cortocircuito.
La distancia entre el extremo libre del bimetal
y la palanca de disparo ha de configurarse ajustable, para lo que
se prevé usualmente un tornillo de ajuste. Los aparatos de maniobra
en los que un tornillo de ajuste como el indicado se utiliza para
el ajuste del bimetal, se conocen por la DE 1 904 731 A1 y por la EP
0 143 981 A1, así como por la EP 0 412 953 A3. La utilización de un
tornillo de ajuste implica desde luego los correspondientes costes
de fabricación.
Por la EP 0 913 848 A2 se conocen además un
procedimiento para el calibrado térmico del mecanismo de disparo de
un aparato de maniobra y el correspondiente mecanismo de disparo, en
el que el ajuste se realiza térmicamente mediante un láser.
La invención tiene por lo tanto como tarea
básica indicar un dispositivo de ajuste especialmente económico y
sencillo de manejar para un aparato de maniobra, en particular para
un interruptor de protección de línea.
Esta tarea se resuelve según la invención
mediante las particularidades de la reivindicación 1. Para ello, la
distancia entre la palanca de disparo y el extremo libre del bimetal
que carga la misma crecientemente en la dirección de disparo debido
a la deformación térmica, es ajustable mediante doblado de un
soporte del bimetal unido fijamente con el mismo.
Al respecto presenta el soporte del bimetal al
menos un punto de doblado previsto, y preferentemente dos o tres
puntos de doblado previsto. De esta manera es efectivo el soporte
del bimetal cuando se fija o apoya en la carcasa de un aparato de
maniobra como el indicado como cadena o mecanismo multiarticulación.
En la zona de un primer punto de doblado previsto, presenta el
soporte del bimetal una patilla de retención que discurre en
paralelo al bimetal y que está unida con su extremo de contacto, así
como una patilla de operación que discurre al menos aproximadamente
transversal al respecto. El extremo libre de la patilla de operación
puede estar conducido en un contorno de carcasa o en contra del
mismo, pudiendo ser conducido o bien retenido tal que puede
bascular este extremo libre mediante la correspondiente herramienta
de accionamiento sobre una trayectoria de doblado que tiene al
menos aproximadamente la forma de arco circular.
Se prevé otro punto, un segundo punto de doblado
previsto, bien a lo largo de la patilla de retención o bien en su
extremo de patilla opuesto a la patilla de operación. En esta forma
constructiva llega el soporte del bimetal en este segundo punto de
doblado previsto a formar una patilla de fijación que discurre
transversalmente de manera conveniente bajo un ángulo obtuso
respecto a la patilla de retención. La propia patilla de fijación
está entonces doblada dos veces en sí misma convenientemente, con lo
que resulta una patilla de fijación aproximadamente con forma de U
y con ello resulta en conjunto un soporte del bimetal doblado con
forma de ojal o de bucle.
En esta configuración aproximadamente con forma
de ojal o de bucle del soporte del bimetal, está doblada hacia el
interior o hacia el exterior la patilla de operación, que se
extiende desde el primer punto de doblado previsto. Cuando ya está
doblada y abierta la patilla de operación, se conduce ésta
frontalmente, de manera conveniente, contra un contorno de ajuste
con forma de arco. Este está realizado ventajosamente mediante el
correspondiente contorno de carcasa del aparato de maniobra. Este
contorno de ajuste o de carcasa, que presenta la forma en un arco,
presenta un radio que se va reduciendo, en el que se encuentra la
patilla de operación. Al girar la patilla de operación alrededor
del primer punto de doblado previsto que forma un punto de giro
contra el contorno de ajuste, se dobla el soporte bimetal y con ello
se modifica la posición del bimetal a fin de ajustar el bimetal.
Entonces puede ajustarse mediante la correspondiente configuración
del contorno de ajuste o bien de carcasa la relación de
transformación entre el ángulo de giro de la patilla de operación y
el movimiento del extremo libre del bimetal, adaptándose
correspondientemente a las necesidades.
Cuando está doblada hacia el interior la patilla
de operación, está previsto a lo largo de ésta, de manera
conveniente, otro (tercer) punto de doblado previsto. Entre este
(tercer) punto de doblado previsto y el extremo libre de la palanca
de operación, está conformado entonces en la patilla de operación un
vástago de posicionado que discurre transversalmente respecto a la
dirección longitudinal de la patilla y que puede fijarse en cuanto
a posición en una abertura fija de posicionado en la carcasa del
aparato de maniobra.
También en esta forma constructiva del soporte
del bimetal y con ello del dispositivo de ajuste, se dobla mediante
giro de la patilla de operación alrededor de los puntos de giro
formados por ambos puntos de doblado previsto de nuevo el soporte
del bimetal y con ello se modifica la posición del bimetal a fin de
ajustarlo. En ambas formas constructivas se ajusta así mediante
doblado del soporte del bimetal la distancia del extremo libre del
bimetal o de la punta del bimetal a la palanca de disparo. Los
puntos de doblado previsto están formados, de manera conveniente,
mediante escotaduras de material en los correspondientes vértices
del acodado del soporte del bimetal.
Las ventajas que se logran con la invención
residen especialmente en que mediante una configuración y
disposición adecuada de un soporte del bimetal que sustenta el
bimetal, puede doblarse el mismo de manera específica y con ello
ponerse a disposición un dispositivo de ajuste sencillo y económico
para un disparador térmico de un aparato de maniobra.
Este mecanismo que sirve para el ajuste del
bimetal, en el que el soporte del bimetal, dotado convenientemente
de puntos de doblado previsto, actúa a modo de una cadena
multiarticulada, en particular de una cadena de tres o cuatro
articulaciones, permite además una compensación prácticamente
automática o autónoma de contracciones posteriores de la carcasa.
Estas contracciones posteriores, a las que están sometidos
usualmente los materiales empleados para la carcasa, dan lugar a lo
largo de la vida del aparato a indeseadas modificaciones de
importantes asociaciones constructivas de dimensiones, tal como en
particular la distancia entre la punta del bimetal y la palanca de
disparo y con ello a un indeseado desajuste o desplazamiento también
del disparo térmico.
A continuación se describen más en detalle
ejemplos de ejecución de la invención en base a un dibujo. En el
mismo muestran:
Fig. 1, en representación en perspectiva, un
dispositivo térmico de disparo después del montaje final en un
aparato de maniobra, con una primera forma constructiva de un
dispositivo de ajuste correspondiente a la invención, con un
soporte del bimetal que presenta dos puntos de doblado previsto,
Fig. 2, el soporte de bimetal de la figura 1
unido con una cinta bimetálica,
Fig. 3 en una representación correspondiente a
la figura 1, una segunda forma constructiva del dispositivo de
ajuste correspondiente a la invención con un soporte del bimetal que
presenta tres puntos de doblado previsto y
Fig. 4, en una representación según la figura 2,
el soporte del bimetal de la figura 3.
Las piezas que se corresponden entre sí, se han
dotado en todas las figuras de los mismos signos de referencia.
Las figuras 1 y 3 muestran en detalle un aparato
de maniobra 1 con la tapa de su carcasa 2 levantada, estando
representadas las piezas esenciales de un disparador térmico
ajustable de manera visible. El disparador térmico incluye una
cinta bimetálica 3, cuyo extremo de contacto 3a está unido en
arrastre de material con un soporte del bimetal 4, siendo mantenido
así en un lugar fijo. El soporte del bimetal 4 está unido de manera
eléctricamente conductora con una borna de conexión 5 para la
conducción de la corriente a través del aparato de maniobra 1.
El extremo libre 3b del bimetal 3, es decir, la
punta del bimetal, está enfrentado/a a una palanca de disparo 6 a
una cierta distancia, estando la misma acoplada de manera conocida
con un mecanismo de maniobra o mecanismo de disparo no representado
más en detalle. Esta distancia A entre la punta del bimetal 3b y la
palanca de disparo 6 puede ajustarse mediante doblado del soporte
del bimetal 4.
En la forma constructiva del disparador térmico
ajustable y con ello del dispositivo de ajuste según las figuras 1
y 2, está acodado o doblado varias veces el soporte del bimetal 4 a
modo de una cadena de tres articulaciones. Al respecto se han
formado en un primer punto de doblado previsto 7 una patilla de
operación 4a y una patilla de retención 4b del soporte del bimetal
4, que discurre transversalmente respecto a la anterior, es decir,
al menos aproximadamente en ángulo recto. Con esta patilla de
retención 4b está unido el extremo de contacto 3a del bimetal 3 en
arrastre de material.
La patilla de retención 4b evoluciona en esta
forma constructiva en un segundo punto de doblado previsto 8 hasta
formar una patilla de fijación 4c, que está doblada en sí misma en
forma de U. Con esta patilla de fijación 4c se fija en cuanto a
posición el soporte del bimetal 4 en la carcasa 2 mediante las
correspondientes estructuras superiores o contornos de carcasa 9,
10. Al respecto puede doblarse la patilla de retención 4b tanto
alrededor del (segundo) punto de doblado previsto 8 como también
alrededor del (primer) punto de doblado previsto 7 en la dirección
de la flecha doble 11 y se encuentra así, a través de su longitud
total de la patilla, libre de apoyo en la carcasa 2.
La patilla de operación 4a del soporte del
bimetal 4 orientada hacia fuera, está llevada frontalmente contra
un contorno de carcasa con forma de arco y se apoya allí. Este
contorno de carcasa forma el contorno de ajuste 12 con forma de
arco para el ajuste del bimetal. El radio R de este contorno de
ajuste 12 que predetermina una trayectoria de ajuste B con forma
circular o con forma de arco circular, desciende en el sentido de
las agujas de reloj formando un radio R' más pequeño.
Para el ajuste del bimetal y con ello para el
ajuste de la distancia A entre el extremo libre 3b del bimetal 3 y
la palanca de disparo 6, se gira mediante una herramienta de
operación (no representada) la patilla de operación 4a del soporte
del bimetal 4 alrededor del punto de giro formado por el primer
punto de doblado previsto 7 contra el contorno de ajuste 12 y con
ello queda doblado el soporte del bimetal 4, con lo que la posición
del bimetal 3 para el ajuste de la distancia A se modifica
correspondientemente. Así, cuando gira la patilla de operación 4a
en el sentido de las agujas de reloj, es decir, en el sentido de la
flecha representado de la trayectoria de ajuste B, gira el bimetal
3 y con ello su extremo libre o punta del bimetal 3b en la
dirección de disparo D. El dispositivo de ajuste viene formado en
esta forma constructiva esencialmente por el soporte del bimetal 4
con el bimetal 3 allí sujeto y el contorno de ajuste 12.
En la forma constructiva del soporte del bimetal
4 según las figuras 3 y 4, está previsto el segundo punto de
doblado previsto 8 aproximadamente la zona central de la patilla de
retención 4b del soporte del bimetal 4. Hasta este punto de doblado
previsto 8, queda entonces fijado por apriete en arrastre de fuerza
el soporte del bimetal 4 con su patilla de fijación 4c entre las
estructuras superiores o contornos de la carcasa
correspondientemente realizados. Con ello sólo pueden doblarse un
tramo de patilla de la patilla de retención 4b, y en su prolongación
a través del primer punto de doblado previsto 7, la patilla de
operación 4' en la dirección de la flecha doble 11. La patilla de
fijación 4c del soporte bimetal que sigue en esta forma constructiva
a través de un acodado 8' a la patilla de retención 4b, está a su
vez doblada al menos aproximadamente con forma de U.
En esta forma constructiva está doblada la
patilla de operación 4'a hacia dentro y entonces acodada en sí
misma formando un tercer punto de doblado previsto 13, con lo que el
soporte del bimetal 4 actúa a modo de una cadena de cuatro
articulaciones. El primer y el segundo punto de doblado previsto 7 y
8 están formados en ambas formas constructivas según las figuras 2
y 4 mediante agujeros o perforaciones en el material de la chapa
del soporte del bimetal 4. De manera conveniente, en la forma
constructiva de las figuras 3 y 4, está realizado adicionalmente
también el tercer punto de doblado previsto 13 mediante la
correspondiente escotadura de material.
Por el lado del extremo libre, está conformado
en la patilla de operación 4'a un vástago de giro o de posicionado,
que está formado mediante una escotadura de material en la patilla
de operación 4'a a modo de lóbulo de chapa. Con este vástago de
giro 14 encaja la patilla de operación 4'a en un zócalo de carcasa o
abertura de giro 15 que actúa como contorno de giro, que está
previsto en un contorno de carcasa correspondientemente posicionado
en forma, convenientemente, de una estructura de carcasa 16 con
forma de cúpula. En el extremo libre 4''a que se encuentra en la
zona del vástago de giro 14 de la patilla de operación 4'a, encaja
la herramienta de accionamiento para el ajuste del bimetal.
También en esta forma constructiva se dobla
mediante giro de la palanca de operación 4'a de nuevo en el soporte
del bimetal 4 en la dirección de la flecha doble B representada y
modifica la posición del bimetal 3 para ajustar la distancia A.
También aquí, cuando se realiza un giro de la patilla de operación
4a en el sentido de las agujas del reloj del sentido de la flecha
representado de la trayectoria de ajuste B, se gira la punta del
bimetal o bien el extremo libre 3b del bimetal 3 en la dirección de
disparo D y esta manera se realiza el ajuste del bimetal. Al
respecto, la articulación de giro formada por el vástago de giro 14
y la abertura de giro 15, predetermina a su vez la trayectoria de
ajuste B con forma circular o bien con forma de arco circular
simbolizada por la flecha doble. Aquí el dispositivo de ajuste está
formado esencialmente por el soporte del bimetal 4 con el bimetal 3
allí sujeto y la abertura de giro 15 que actúa como contorno de
ajuste en la estructura superior de la carcasa 16.
En ambas formas constructivas compensa el
mecanismo que sirve para el ajuste del bimetal y que actúa a través
de los puntos de doblado 7 y 8 o bien 7, 8 y 13 previstos a lo largo
del soporte del bimetal 4 a modo de una cadena multiarticulada
ventajosamente también una deformación posterior de la carcasa,
prácticamente inevitable. Si se modifica precisamente en base a una
tal deformación posterior de la carcasa la posición de la palanca
de disparo 6 en la dirección de agrandar la distancia A, entonces
provoca esta deformación posterior también una aproximación del
contorno de la carcasa 12 o bien de la estructura superior de la
carcasa 16 que funciona como contorno de ajuste -y con ello también
en la abertura de giro 15 que actúa como contorno de ajuste- en la
dirección del bimetal 3. Esto a su vez provoca un doblado automático
del soporte del bimetal 4 y con ello un seguimiento del bimetal 3
en la dirección de la palanca de disparo 6 que se aleja, con lo que
la distancia A permanece prácticamente constante.
Así, en la forma constructiva de la figura 1, se
hace más grande la distancia o la dimensión A debido a una
deformación posterior de la carcasa. Simultáneamente se mueve el
contorno 12 hacia el contorno 9 y la cinta bimetálica 3 o bien su
punta 3b realiza el seguimiento en la dirección de las agujas de
reloj.
Por el contrario, en la forma constructiva de la
figura 3, la distancia o bien la dimensión A se hace menor debido a
una deformación posterior de la carcasa, moviéndose el contorno 16
hacia el contorno de fijación 9. De esta manera se reduce la
distancia entre ambos puntos de doblado previsto 8 y 13, con la
consecuencia de que el punto de doblado previsto 7 es oprimido en
contra de la dirección de disparo D y el bimetal 3 se mueve contra
el sentido de las agujas de reloj.
Claims (9)
1. Dispositivo de ajuste para un disparador
térmico de un aparato de maniobra (1), con un bimetal (3) mantenido
fijo en un soporte del bimetal (4), cuyo extremo libre (3b) está
distanciado de una palanca de disparo (6) y carga la misma
crecientemente en el sentido de disparo (D), como consecuencia de la
deformación térmica, pudiendo ajustarse la distancia (A) doblando
el soporte del bimetal (4), presentando el soporte del bimetal (4)
en la zona de un (primer) punto de doblado previsto (7) una patilla
de retención (4b) que discurre en paralelo al bimetal (3) y que
está unida con su extremo de contacto (3a), así como una patilla de
operación (4a) que discurre aproximadamente transversal a la
anterior, conduciéndose el extremo libre de la patilla de operación
(4a) en o contra un contorno de carcasa (12 y 15, 16,
respectivamente) y puede bascular sobre una trayectoria de ajuste
(B) que tiene, al menos aproximadamente, forma circular.
2. Dispositivo de ajuste según la reivindicación
1, caracterizado porque el soporte del bimetal (4) presenta
a lo largo de su patilla de retención (4b) un segundo punto de
doblado previsto (8) distanciado del primer punto de doblado
previsto (7).
3. Dispositivo de ajuste según la reivindicación
1 ó 2, caracterizado porque el soporte del bimetal (4)
presenta una patilla de fijación (4c) que se une con la patilla de
retención (4b) mediante un acodado (8, 8') y que tiene al menos
aproximadamente la forma de U.
4. Dispositivo de ajuste según una de las
reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque la patilla de
operación (4a) del soporte del bimetal (4) se conduce frontalmente
contra un contorno de ajuste (12) con forma de arco.
5. Dispositivo de ajuste según la reivindicación
4, caracterizado porque el contorno de ajuste (12) forma una
trayectoria de ajuste (8) al menos aproximadamente con forma de arco
circular con radio (R, R') decreciente.
6. Dispositivo de ajuste según una de las
reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque la patilla de
operación (4a') del soporte del bimetal (4) presenta un vástago de
giro (14) que discurre transversalmente respecto a la dirección
longitudinal de la patilla y cuya posición puede fijarse en una
abertura de giro (15) fija, entre el cual y el primer punto de
doblado previsto (7) está previsto otro (tercer) punto de doblado
previsto (13).
7. Dispositivo de ajuste según una de las
reivindicaciones 1 a 6,
caracterizado porque el o cada punto de
doblado previsto (7, 8, 13) está formado por una escotadura de
material en la correspondiente cima del codo del soporte del
bimetal (4).
8. Aparato de maniobra, en particular
interruptor de protección de línea con un dispositivo de ajuste (4,
12 ó 15) según una de las reivindicaciones 1 a 7.
9. Aparato de maniobra según la reivindicación
8, en el que el dispositivo de ajuste (4, 12 ó 15) compensa una
deformación posterior de la carcasa de tal manera que, cuando varía
la distancia (A) entre la palanca de disparo (6) y el extremo libre
(3b) del bimetal (3), éste se mueve correspondientemente de forma
automática en o bien en contra del sentido de las agujas del
reloj.
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