ES2298345T3 - Dispositivo de conmutacion obturado. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de conmutación, especialmente para accionar válvulas, con una carcasa (18) y un cuerpo (10) de bobina dispuesto en la misma, en el que está guiada una pieza de conmutación y que está dotado de un bobinado (14) de un conductor (16) que está unido con piezas (20) de contacto de un enchufe (22) de conexión, estando envueltas al menos partes de la carcasa (18) y del enchufe (22) de conexión por una masa (24) de plástico y obturando medios (40) de obturación el interior (42) del dispositivo de conmutación con respecto al entorno (44), caracterizado porque al menos uno de los medios (40) de obturación está formado por un nervio (48) de obturación, porque el nervio (48) de obturación está compuesto por un material fusible, porque el nervio (48) de obturación está dispuesto en el lado (50) inferior de una placa (26) de enchufe del enchufe (22) de conexión, dirigido a la carcasa (18) y porque el nervio (48) de obturación cierra de manera hermética a los fluidos al menos las piezas de enganche del enchufe (22) de conexión, que están unidas con la carcasa (18), en el estado de unión fundido con la masa (24) de plástico con respecto al entorno (44).

Description

Dispositivo de conmutación obturado.

La invención se refiere a un dispositivo de conmutación, especialmente para accionar válvulas, con una carcasa y un cuerpo de bobina dispuesto en la misma, en el que está guiada una pieza de conmutación y que está dotado de un bobinado de un conductor que está unido con piezas de contacto de un enchufe de conexión, estando envueltas al menos partes de la carcasa y del enchufe de conexión por una masa de plástico y obturando medios de obturación el interior del dispositivo de conmutación con respecto al entorno.

Dispositivos de conmutación de este tipo que en el lenguaje técnico también se denominan imanes de conmutación se conocen por ejemplo por los documentos DE 36 35 551 A1 y DE-GM 83 17 753 y pueden obtenerse libremente en el mercado. La pieza de conmutación está formada fundamentalmente a partir de un perno tubular que en el caso de una excitación eléctrica de la bobina, a través de un enchufe de aparato que puede conectarse a la placa de enchufe de un enchufe de conexión recorre un trayecto que puede establecerse y a este respecto inicia una operación de conmutación, por ejemplo en una válvula para bloquear y guiar caudales. En caso de que estos dispositivos de conmutación conocidos se empleen en zonas con una humedad elevada, tal como se produce entre otras cosas también en la formación de agua condensada y condensado, entonces la humedad penetra al interior de la carcasa especialmente hacia el cuerpo de bobina con el bobinado y aquí con una corrosión incipiente hace que el dispositivo de conmutación se vuelva inutilizable. Aunque para evitar este problema ya se ha propuesto envolver la carcasa del dispositivo de conmutación completamente con una masa de relleno de plástico que rechaza la humedad, sin embargo esto lleva a dispositivos de conmutación de construcción muy grande que no son adecuados para su uso en la tecnología automovilística (técnica motriz) en la que en principio sólo se dispone de poco espacio de montaje.

Aunque en el caso de un dispositivo de conmutación según el documento FR 1 348 792 ya se ha propuesto en lugar de la obturación a través de una masa de relleno de plástico, obturar los posibles puntos de penetración de humedad al interior de la carcasa a través de anillos de obturación de goma (anillos en forma de O) que están dispuestos en los extremos en alojamientos de cubiertas de carcasa del dispositivo así como entre la carcasa y la unidad enchufable de la placa de enchufe. Sin embargo, también en este caso se ha demostrado que el efecto de obturación frente a la humedad que penetra no es satisfactorio especialmente en la zona de la unidad enchufable de la placa de enchufe y que a medida que aumenta la edad del dispositivo de conmutación, que puede ir acompañado de un debilitamiento de los anillos de obturación, la obturación se pierde completamente.

Otra disposición de bobinas magnéticas se conoce por el documento DE 198 54 100 A1 que está compuesta por una bobina encapsulada con una base de enchufe moldeada por extrusión para la conexión de líneas de conexión eléctricas y una carcasa metálica que rodea la bobina encapsulada. La laminilla de contacto asociada a la conexión del conductor de protección está guiada a través de la base de enchufe y unida con la carcasa metálica. Para evitar que debido al efecto capilar entre la laminilla de contacto y el plástico que rodea la misma penetre humedad en el espacio de cierre de la base de enchufe está prevista una ranura entre la base de enchufe y la superficie exterior de la bobina encapsulada en la que se engancha la carcasa metálica. A través de la entalladura en el interior de la base de enchufe está guiado un elemento de unión que une eléctricamente la laminilla de contacto con la carcasa metálica. Un elemento de obturación que rodea el elemento de unión está dispuesto en la entalladura de la base de enchufe. Disposiciones de bobinas magnéticas de este tipo se utilizan para accionar válvulas hidráulicas de accionamiento electromagnético en la hidráulica industrial en las que partes metálicas accesibles desde fuera deben unirse con una conexión del conductor de protección.

En el caso de un dispositivo de conmutación del tipo genérico según el documento DE 43 41 087 C2 se ha intentado solucionar el problema anteriormente mencionado presentando la unidad enchufable mencionada para el soporte de una parte de obturación anular una superficie de soporte que sobresale con una extensión saliente axial que puede establecerse del lado inferior de la placa de enchufe, dirigido a la superficie circunferencial exterior de la carcasa de tal modo, que en el estado montado, mediante la inserción a presión de la pieza de obturación de goma anular, al menos la hendidura que se produce en la dirección del cuerpo de bobina está cerrada de manera hermética entre la placa de enchufe y la superficie circunferencial exterior de la carcasa, de modo que así la humedad en el punto de colocación de la placa de enchufe ya no puede llegar al interior de la carcasa y especialmente al cuerpo de bobina con el bobinado. Sin embargo, esta solución es de realización compleja y las piezas mencionadas deben poder actuar conjuntamente con ajuste perfecto, lo que aumenta considerablemente el esfuerzo de fabricación y con ello los costes de fabricación. Debido a que por lo demás vuelve a emplearse un anillo de obturación de goma, del mismo modo en el caso de un periodo de uso prolongado del dispositivo de conmutación no se excluye un fallo por debilitamiento o pérdida de hermeticidad del anillo de obturación mencionado.

Partiendo de este estado de la técnica la invención se basa en el objetivo de crear un dispositivo de conmutación que requiere de construcción pequeña que es adecuado especialmente para su uso en la tecnología automovilística y que a pesar de ello, incluso a una humedad elevada permite un funcionamiento de fiabilidad funcional también durante un periodo de uso más prolongado.

Este objetivo lo soluciona un dispositivo de conmutación con las características de la reivindicación 1 en su totalidad.

Debido a que según la parte identificativa de la reivindicación 1 al menos uno de los medios de obturación está formado por un nervio de obturación, a que el nervio de obturación está compuesto por un material fusible, a que al aplicar la masa de plástico ésta presenta una temperatura, de forma que el nervio de obturación respectivo se funde con la masa de plástico de manera hermética a los fluidos, a que el nervio de obturación está dispuesto en el lado inferior de una placa de enchufe del enchufe de conexión, dirigido a la carcasa y a que el nervio de obturación cierra de manera hermética a los fluidos al menos las piezas de enganche del enchufe de conexión que están unidas con la carcasa en el estado de unión fundido con la masa de plástico con respecto al entorno, puede prescindirse completamente en la zona del enchufe de conexión al uso de los anillos de obturación de goma (anillos en forma de O) habituales sujetos a fallos. Mediante la fusión térmica del nervio de obturación con la masa de relleno de plástico se produce una fusión homogénea de partes de material dirigidas unas hacia otras que en cualquier condición de uso garantizan también en el caso de una humedad muy elevada o entrada de condensado una obturación segura de las piezas funcionales con respecto al entorno y de este modo, un funcionamiento seguro del dispositivo de conmutación también durante un periodo de uso muy prolongado. Debido a que por lo demás el nervio de obturación empleado requiere poco espacio constructivo, los propios tramos de obturación creados no ocupan a su vez espacio constructivo o sólo de manera reducida, de modo que en conjunto el dispositivo de conmutación o el imán de conmutación pueden dimensionarse de manera que requieran poco espacio constructivo. Debido a que de todos modos el dispositivo de conmutación se recubre por extrusión con la masa de relleno de plástico, la obturación del dispositivo puede realizarse con el propio recubrimiento por extrusión o refusión con la masa de plástico en una operación de trabajo, lo que simplifica considerablemente la fabricación y disminuye los costes de fabricación. Puede prescindirse por tanto de la inserción complicada adicional hasta el momento de anillos de obturación y su colocación exacta dentro del dispositivo de conmutación en la zona del enchufe de conexión.

El nervio de obturación está dispuesto en el lado inferior de una placa de enchufe del enchufe de conexión, dirigido a la carcasa, cerrando el nervio de obturación de manera hermética a los fluidos al menos las piezas de enganche del enchufe de conexión, que están unidas con la carcasa, en el estado de unión fundido con la masa de plástico con respecto al entorno. A este respecto, el anillo de obturación es preferiblemente un componente de una sola pieza de la placa de enchufe. De este modo se da una posibilidad de obturación sencilla y segura, sin que, tal como se describe en el estado de la técnica según el documento DE 43 41 087 C2, deban realizarse en primer lugar etapas de adaptación exactas para una inserción axial a presión de los anillos de obturación de goma conocidos en el lado inferior de la placa de enchufe.

Debido a que entre el nervio de obturación y la carcasa o entre la carcasa y el enchufe de conexión existe un espacio libre o hendidura de tal modo, que durante el recubrimiento por extrusión mediante la masa de plástico caliente ésta llega sin problemas hasta el nervio de obturación y lo rodea por todos los lados hasta su fusión, para la propia masa de plástico se consigue también un comportamiento de flujo mejorado durante el revestimiento del dispositivo de conmutación o sus piezas fundamentales, lo que a su vez es favorable con respecto a la técnica de fabricación. Sin embargo, mediante el uso del nervio de obturación configurado como nervio de fusión en relación con el proceso de fusión con la masa de plástico caliente puede prescindirse del empleo de medios de obturación adicionales en forma de anillos de obturación de goma o similares.

Configuraciones ventajosas adicionales son objeto de las demás reivindicaciones dependientes.

Un ejemplo de realización del dispositivo de conmutación según la invención se explica a continuación más detalladamente mediante los dibujos. Muestran en una representación básica y no a escala

la figura 1, un corte longitudinal a través del dispositivo de conmutación sin tubo polar y sin pieza de conexión con un nervio de fusión representado de manera considerablemente ampliada;

la figura 2, una vista desde abajo de una pieza de enchufe del enchufe de conexión sin piezas de enchufe insertadas.

El dispositivo de conmutación presenta un cuerpo 10 de bobina de material de plástico. El cuerpo 10 de bobina tiene en los extremos dos bridas 12 frontales anulares entre las que se extiende el paquete 14 de bobinado de un conductor 16 que en la figura 1 sólo está representado de manera esquemática. En el cuerpo 10 de bobina está guiada una pieza de conmutación (no representada) que está envuelta por un denominado tubo polar (no representado). Se conoce esta disposición, de modo que aquí no se hace referencia al respecto con más detalle. Sin embargo, con la pieza de conmutación pueden activarse con el accionamiento del dispositivo de conmutación válvulas habituales y de este modo determinarse su posición de conmutación.

El cuerpo 10 de bobina está envuelto por una carcasa 18 configurada fundamentalmente de manera cilíndrica de un material metálico. El conductor 16 del bobinado 14 está unido de manera eléctricamente conductora con piezas 20 de contacto en forma de tres laminillas de enchufe de un enchufe 22 de conexión. Los detalles de esta técnica de conexión entre el conductor 16, el bobinado 14 y las piezas eléctricamente conductoras del enchufe 22 de conexión pueden observarse especialmente en la figura 2 del documento DE 43 41 087 C2, de modo que aquí ya no se hace referencia al respecto con más detalle.

Para el aislamiento eléctrico de las partes de material conductoras, especialmente entre piezas de la carcasa 18, del bobinado 14 y piezas conductoras del enchufe 22 de conexión, sirve una masa 24 de plástico, especialmente en forma de una masa de relleno de plástico. Ésta puede inyectarse en hendiduras entre las piezas mencionadas con una temperatura elevada y se endurece en las mismas. Para este recubrimiento por extrusión del propio dispositivo de conmutación con la masa 24 de plástico sirve un molde de refusión o de recubrimiento por extrusión (no representado más en detalle) en el que pueden insertarse las piezas del dispositivo de conmutación.

Las piezas 20 de contacto en forma de tres laminillas de enchufe pueden cortarse o estamparse a partir de una platina plana y a continuación se refunden con el material de plástico del enchufe 22 de conexión en forma de la placa 26 de enchufe. Esta placa 26 de enchufe está representada según la representación de la figura 2 vista desde abajo, habiéndose omitido las laminillas de enchufe por motivos de una representación más sencilla, y sólo pueden observarse las tres ranuras 28 en la placa 26 de enchufe a través de las que se guían las piezas 20 de contacto en forma de laminillas de enchufe. La placa 26 de enchufe presenta fundamentalmente en el centro una unidad 30 enchufable que está configurada a modo de hembra. Mediante esta unidad 30 enchufable la placa 26 de enchufe puede colocarse manteniendo una distancia sobre la superficie 32 circunferencial exterior de la carcasa 18. Además la unidad 30 enchufable presenta una rosca 34 interior y dos unidades 36 de corte separadas entre sí en la dirección axial que están dotadas en cada caso de un dentado longitudinal. Estas unidades 36 de corte garantizan una sujeción fija de la unidad 30 enchufable tanto en la carcasa 18 metálica como también en la placa 26 de enchufe con su material de plástico.

A este respecto la rosca 34 interior forma parte de una unión roscada que realiza la placa 26 de enchufe con la misma para una conexión de corriente con un enchufe de aparato (no representado). La unidad 30 enchufable está unida a este respecto con la pieza 20 de contacto de la placa 26 de enchufe que sirve como conexión 38 a masa y en especial atraviesa la conexión 38 a masa mencionada de manera conductora. Para establecer la unión de la placa 26 de enchufe con la carcasa 18 la unidad 30 enchufable ya está insertada preferiblemente en la placa 26 de enchufe y a continuación se comprime con la misma contra la carcasa 18 al menos hasta que se haya garantizado una sujeción segura de la parte inferior de la unidad 36 de corte en la carcasa 18. La carcasa 18, el cuerpo 10 de bobina así como el bobinado 14 son componentes configurados fundamentalmente con simetría de rotación y la masa 24 de relleno de plástico está representada correspondientemente con rayas en la figura 1 y muestra los espacios y hendiduras moldeados del dispositivo de conmutación. La masa 24 de plástico debe garantizar además del aislamiento eléctrico fundamentalmente también que no pueda penetrar humedad, por ejemplo en forma de condensado o similares, en el dispositivo de conmutación, no pudiendo excluirse, sin embargo, que a pesar de ello debido al efecto capilar, llegue humedad al interior del dispositivo de conmutación, produciéndose el efecto capilar especialmente entre la superficie de unión de la masa 24 de plástico y las demás piezas del dispositivo de conmutación, tales como la carcasa 18 o las piezas de la placa 26 de enchufe. Para hacer frente a este efecto capilar están previstos medios 40 de obturación adicionales que obturan el interior 42 del dispositivo de conmutación con respecto al entorno 44 (véase la figura 1).

El medio 40 de obturación respectivo está formado por un nervio 48 de obturación, estando compuesto el nervio 48 de obturación por un material fusible y presentando la masa 24 de plástico al aplicarla una temperatura tal, que el nervio 48 de obturación respectivo se funde de manera hermética a los fluidos con la masa 24 de plástico. Para poder mostrar la disposición del nervio 48 de obturación, ésta está representada de manera gráfica en la figura 1, aunque en la misma ya se ha insertado la masa 24 de plástico en el propio dispositivo de conmutación. En consecuencia, el nervio 48 de obturación conforma antes de la fusión con la propia masa 24 de plástico un anillo de obturación cerrado.

El nervio 48 de obturación está dispuesto en el lado 50 inferior de la placa 26 de enchufe del enchufe 22 de conexión, dirigido a la carcasa 18. Este nervio 48 de obturación cierra al menos las piezas de enganche del enchufe 22 de conexión en forma de la unidad 30 enchufable a modo de hembra que están unidas con la carcasa 18 en el estado de unión fundido con la masa 24 de plástico con respecto al entorno 44 de manera hermética a los fluidos. Tal como muestra especialmente la figura 2, el nervio 48 de obturación es un componente de una sola pieza de la placa 26 de enchufe y sobresale en su otro lado 50 inferior con una extensión saliente que puede establecerse. Tal como muestra especialmente la figura 2, el nervio 48 de obturación conforma por tanto una especie de borde de obturación circundante, estando el nervio 48 de obturación en sí cerrado y comprendiendo entre sus bordes de obturación la perforación 52 que posteriormente en el estado montado del dispositivo de conmutación aloja la unidad 30 enchufable. Además el nervio 48 de obturación delimita esta unidad 30 enchufable de las dos laminillas de enchufe conductoras de corriente como piezas 20 de contacto, mientras que la conexión 38 a masa se sitúa dentro del nervio 48 de obturación y en la misma atraviesa la ranura 28 asociada. También en este aspecto se consigue a través del borde de obturación circundante en forma del nervio 48 de obturación una delimitación de la conexión 38 a masa con las otras dos piezas 20 de contacto conductoras de corriente. Este nervio 48 de obturación está configurado como anillo de fusión o nervio de fusión que, una vez que entra en contacto con la masa de recubrimiento por extrusión caliente, se funde y realiza una unión con la masa 24 de plástico formando una sola pieza. Por tanto el nervio 48 de obturación está formado de manera preferible igualmente a partir de un material termoplástico similar al de la masa 24 de plástico y está compuesto preferiblemente por un material de poliamida.

Tal como representan las figuras, el nervio 48 de obturación puede tener una forma rectangular en la sección transversal; sin embargo también es posible una forma de sección transversal triangular u otras formas de sección transversal (no representadas) sin que esto reduzca el efecto de obturación. Además el nervio 48 de obturación puede seleccionarse de manera que requiera muy poco espacio constructivo, por ejemplo puede presentar una anchura de 0,2 a 0,3 mm y una altura de 0,3 a 0,4 mm.

Especialmente han de seleccionarse los materiales de tal modo, que por ejemplo el plástico del cuerpo 10 de bobina tenga una temperatura de fusión menor que la masa 24 de plástico, de modo que en todo caso se garantice mediante la masa de recubrimiento por extrusión una fusión en el nervio 48 de obturación. De manera comparable esto también es válido para la selección del plástico para el enchufe 22 de conexión.

Claims (6)

1. Dispositivo de conmutación, especialmente para accionar válvulas, con una carcasa (18) y un cuerpo (10) de bobina dispuesto en la misma, en el que está guiada una pieza de conmutación y que está dotado de un bobinado (14) de un conductor (16) que está unido con piezas (20) de contacto de un enchufe (22) de conexión, estando envueltas al menos partes de la carcasa (18) y del enchufe (22) de conexión por una masa (24) de plástico y obturando medios (40) de obturación el interior (42) del dispositivo de conmutación con respecto al entorno (44), caracterizado porque al menos uno de los medios (40) de obturación está formado por un nervio (48) de obturación, porque el nervio (48) de obturación está compuesto por un material fusible, porque el nervio (48) de obturación está dispuesto en el lado (50) inferior de una placa (26) de enchufe del enchufe (22) de conexión, dirigido a la carcasa (18) y porque el nervio (48) de obturación cierra de manera hermética a los fluidos al menos las piezas de enganche del enchufe (22) de conexión, que están unidas con la carcasa (18), en el estado de unión fundido con la masa (24) de plástico con respecto al entorno (44).

2. Dispositivo de conmutación según la reivindicación 1, caracterizado porque el nervio (48) de obturación conforma antes de la fusión con la masa (24) de plástico un anillo cerrado.

3. Dispositivo de conmutación según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el nervio (48) de obturación es un componente de una sola pieza de la placa (26) de enchufe.

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el nervio (48) de obturación está formado a partir de un material termoplástico.

5. Dispositivo de conmutación según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el nervio (48) de obturación está configurado en la sección transversal de forma rectangular o de forma triangular.

6. Dispositivo de conmutación según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la masa (24) de plástico puede aplicarse mediante recubrimiento por extrusión y está compuesta especialmente por un material de plástico termoplástico, por ejemplo por un material de poliamida.