ES2303855T3 - Yugo magnetico de un disparador electromagnetico. - Google Patents
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Abstract
Yugo magnético (1a-1h) de un disparador electromagnético (14a-14c) para un aparato de maniobra (15a-15c), con un cuerpo de base (2a-2h) de un material ferromagnético y con un soporte del contacto fijo, así como con un núcleo magnético (3a-3h) que está dispuesto por el lado terminal en una bobina de disparo (5a-5c), caracterizado porque el cuerpo de base (2a-2h) está configurado con el soporte del contacto fijo y con el núcleo magnético (3a-3h) como unidad constructiva de una sola pieza.
Description
Yugo magnético de un disparador
electromagnético.
La invención se refiere a un yugo magnético de
un disparador electromagnético para un aparato de maniobra, estando
dotado el yugo magnético de un cuerpo de base de un material
ferromagnético, y de un núcleo magnético, dispuesto en una bobina
de disparo por su extremo.
En un disparador electromagnético para un
aparato de maniobra se utilizan entre otros una bobina de disparo,
un inducido de disparo, un núcleo magnético y un yugo magnético. El
inducido de disparo está separado entonces del núcleo magnético por
un entrehierro. Cuando fluye a través de la bobina de disparo una
corriente suficientemente grande, se mueve el inducido de disparo
para puentear el entrehierro en dirección hacia el núcleo magnético.
El movimiento resulta del campo magnético que entonces se
establece, sirviendo al respecto el yugo magnético para cerrar con
creces el correspondiente circuito magnético.
Un disparador electromagnético de este tipo se
conoce en relación con un interruptor de protección de línea por el
documento EP 0 444 283 B1. La estructura de este disparador
electromagnético y la del correspondiente yugo magnético son
costosas, necesitándose además un gran espacio para el yugo
magnético en la posición de montaje. Por el documento CH 659 733 A5
se conoce además un interruptor de protección de línea que presenta
una yugo magnético y un núcleo magnético, formados por zonas
correspondientemente conformadas de un conductor de una sola pieza,
que está conformado en uno de sus extremos para formar un elemento
de sujeción para un elemento bimetálico y en su otro extremo como
chapa de guía del arco voltaico.
Es por lo tanto tarea de la presente invención
indicar un yugo magnético para un disparador electromagnético en el
que la estructura por un lado y la necesidad de espacio por otro
lado estén optimizadas y sean económicas.
Esta tarea se resuelve mediante un yugo
magnético del tipo citado al principio, en el que según la invención
el cuerpo de base está formado con el núcleo magnético como unidad
constructiva de una sola pieza.
Mediante la configuración del cuerpo de base con
el núcleo magnético como unidad constructiva de una sola pieza, por
un lado se simplifica considerablemente el diseño tradicional de
esta unidad constructiva y por otro puede fabricarse la unidad
constructiva económicamente. A ello contribuyen, entre otros, la
utilización, ahora posible, de bandas ferromagnéticas
pregalvanizadas. Además, se eliminan las costosas piezas torneadas
y también pueden evitarse etapas de fabricación en arrastre de
material, forma o fuerza. Además, se acortan los tiempos de ciclo
de las etapas de fabricación.
La fabricación de la unidad constructiva de una
sola pieza puede realizarse por ejemplo mediante técnica de
estampado y plegado utilizando muy bien el material y con un recorte
sobrante muy reducido. Entonces es suficiente un único medio de
fabricación sencillo o herramienta, con lo que puede ahorrarse
equipamiento. Además, con la presente idea se mantiene reducido el
coste logístico en el curso de la fabricación, ya que las
estructuras de las unidades constructivas del disparador
electromagnético se mantienen planas y las mismas pueden realizarse
con una cantidad reducida de piezas individuales.
Ventajosamente el núcleo magnético está
configurado para encajar en la bobina de disparo. Entonces resulta
el entrehierro, partiendo de la longitud total, aproximadamente en
el centro de la bobina de disparo, con lo que se aprovecha de
manera efectiva el efecto electromagnético.
En otra mejora de la invención, presenta el
núcleo magnético una superficie de núcleo activa, que limita por su
lado terminal con la bobina de disparo. Al respecto es ventajoso que
no tenga que alojarse ni conformarse ningún núcleo magnético
separado o integrado. Pueden ahorrarse tanto el material necesario
para ello como también una eventual fijación según lo anterior. El
núcleo magnético está configurado, económicamente, con una pieza
terminal del cuerpo de base como perfil con forma de U o como perfil
cerrado.
En otra mejora, el núcleo magnético está
configurado con la pieza terminal del cuerpo de base con forma de
plato. También esta variante de ejecución se caracteriza por un
reducido consumo de material y por lo tanto por una fabricación
económica.
Ventajosamente delimita el núcleo magnético un
par de aletas, con lo que el principio electromagnético que sirve
de base al disparador puede verse influido ventajosamente.
De manera sencilla está conformado el núcleo
magnético con la pieza terminal del cuerpo de base, al menos
aproximadamente, como cilindro. Esta variante de ejecución permite
un aprovechamiento del material muy bueno con unos recortes
sobrantes muy reducidos.
Ventajosamente está configurado el cilindro como
pieza de embutición profunda. Con ello puede lograrse un
acortamiento de los ciclos de fabricación, que permite un ahorro de
costes.
\newpage
Ventajosamente presenta el núcleo magnético al
menos una abertura para la conducción de un inducido de disparo. En
consecuencia, pueden evitarse otros elementos para la conducción del
inducido de disparo, de lo que resulta igualmente un ahorro de
material y de etapas de fabricación.
En otra mejora sencilla, forma el cuerpo de base
con su extremo libre un brazo, que presenta una escotadura allí
dispuesta, que igualmente sirve para la conducción del inducido de
disparo. Así resulta un almacenaje adecuado a la finalidad
perseguida y con pocas piezas.
Preferentemente se prevé un saliente para la
conexión eléctrica a la bobina de disparo, con lo que con un coste
reducido y utilizando poco material resulta un elemento de
conexión.
Otras ventajas y detalles de la invención se
describen más en detalle a continuación a modo de ejemplo en base
al dibujo. Se muestra esquemáticamente a grandes rasgos:
figuras 1 y 2 un primer yugo magnético con
y sin otras piezas, respectivamente, y con y sin una carcasa,
respectivamente, en distintas vistas,
figuras 3 y 4 un segundo yugo magnético con
y sin otras piezas, respectivamente, y con y sin una carcasa,
respectivamente, en distintas vistas,
figuras 5 y 6 un tercer yugo magnético con
y sin otras piezas, respectivamente, y con y sin una carcasa,
respectivamente, en distintas vistas,
figuras 7 y 8 un cuarto yugo magnético en
distintas vistas,
figuras 9 y 10 un quinto yugo magnético en
distintas vistas,
figuras 11 y 12 un sexto yugo magnético en
distintas vistas,
figuras 13 y 14 un séptimo yugo magnético en
distintas vistas, y
figuras 15 y 16 un octavo yugo magnético en
distintas vistas.
En el texto que sigue están dotadas las mismas
piezas de las figuras de las mismas denominaciones o bien, de
manera adecuada, de signos de referencia similares. Para
simplificar, no se representan en algunas figuras las otras piezas
ni la carcasa.
Primeramente se explicarán detalles
constructivos y posteriormente interrelaciones funcionales. No se
entrará más en detalle en cuanto al funcionamiento del aparato de
maniobra, ya que el mismo es conocido desde hace mucho tiempo por
el estado de la técnica. Esto se refiere en particular a la
activación eléctrica de un disparador y al acoplamiento mecánico
con un cerrojo del interruptor.
En la figura 1 se muestra un primer yugo
magnético 1a con un cuerpo de base 2a y con un núcleo magnético 3a.
La figura 2 muestra el primer yugo magnético 1a sin otras piezas y
sin carcasa en una vista en perspectiva. El cuerpo de base 2a está
configurado con el núcleo magnético 3a como unidad constructiva de
una sola pieza. En la evolución de la unidad constructiva, se
extiende el cuerpo de base 2a desde el primer yugo magnético 1a
hasta una zona con forma de oreja 4a. A continuación de la zona con
forma de oreja 4a, está dispuesto un codo con forma de L, estando
formado el núcleo magnético 3a con una pieza terminal 10a del cuerpo
de base 2a.
El cuerpo de base 2a está formado entonces por
un material ferromagnético, para lo que puede servir por ejemplo
también un polvo o granulado ferromagnético como base. El núcleo
magnético 3a puede disponerse en una bobina 5a por su lado
terminal. Aquí presenta el núcleo magnético 3a una superficie de
núcleo 6 activa que limita por su lado terminal con la bobina de
disparo 5a.
La bobina de disparo 5a incluye un inducido de
disparo 7a, que presenta una varilla de empuje 8a. La varilla de
empuje 8a está conducida entonces por una abertura 9 del núcleo
magnético 3a. El inducido de disparo 7a se extiende a lo largo del
eje longitudinal LA. La varilla de empuje 8a se orienta entonces en
dirección hacia la abertura 9.
La posición del núcleo magnético 3a con su
superficie de núcleo activa 6 es ventajosamente tal que la pieza
terminal correspondiente 10a está orientada ortogonalmente respecto
al eje longitudinal LA. La posición del primer yugo magnético 1a es
paralela al eje longitudinal LA y con ello también paralela a la
bobina de disparo 5a y al inducido de disparo 7a. Un primer extremo
libre 11a está orientado entonces, en relación con la varilla de
empuje 8a, en el sentido opuesto.
En la figura 3 se representa un segundo yugo
magnético 1b con un cuerpo de base 2b. La figura 4 muestra el
segundo yugo magnético 1b sin otras piezas y sin carcasa, en una
vista en perspectiva. El cuerpo de base 2b incluye, contrariamente
al cuerpo de base 2a de la figura 1, un núcleo magnético 3b
modificado y una zona con forma de oreja 4 adaptada. El núcleo
magnético 3b presenta en su pieza terminal 10b bordes redondeados y
la zona con forma de oreja 4b está configurada aproximadamente con
forma de U. En la transición del segundo yugo magnético 1b a la
zona con forma de oreja 4b, resulta además en particular un
estrechamiento continuo por ambos lados.
El segundo yugo magnético 1b se diferencia del
primer yugo magnético 1a de la figura 1 en que un segundo extremo
libre 11b se prolonga para formar un brazo 12 y se extiende en la
misma dirección hacia la pieza terminal 10a según la figura 1. En
el brazo 12 está practicada una escotadura 13, en la que está
conducido y apoyado un inducido de disparo 7b prolongado.
En la abertura 9 está conducida y apoyada la
correspondiente varilla de empuje 8b, algo acortada. El inducido de
disparo 7b y la varilla de empuje 8b son abarcados por una bobina de
disparo 5b adaptada. El segundo yugo magnético 1b incluye o abarca
entonces la bobina de disparo 5b por su lado terminal.
En la figura 5 se muestra un tercer yugo
magnético 1c con un cuerpo de base 2c. La figura 6 muestra el tercer
yugo magnético 1c sin otras piezas y sin carcasa en una vista en
perspectiva. El cuerpo de base 2c incluye, contrariamente al cuerpo
de base 2a de la figura 1, un núcleo magnético modificado 3c con una
pieza terminal 10c y una zona con forma de oreja 4c adaptada. La
pieza terminal 10c está acodada entonces, en particular tres veces,
en el sentido de las agujas de reloj respecto al núcleo magnético 3c
tal que resulta un perfil cerrado, aproximadamente cuadrado. Un
acodado doble de la pieza terminal 10c para formar un perfil con
forma de U, es otra opción.
La abertura 9 está entonces practicada por dos
veces en el núcleo magnético 3c para una varilla de empuje 8c
prolongada. Un inducido de disparo 7c acortado, que presenta la
varilla de empuje 8c, está abarcado entonces por una bobina de
disparo 5c adaptada. El núcleo magnético 3c con su superficie de
núcleo activa 6 está entonces configurado para encajar en la
correspondiente bobina de disparo 5c.
El siguiente párrafo se refiere de la misma
manera a las figuras 1, 3 y 5. Los yugos magnéticos 1a a 1c, las
zonas con forma de oreja 4a a 4c, los núcleos magnético 3a a 3c, las
bobina de disparo 5a a 5c y los inducidos de disparo 7a a 7c son
piezas de un disparador electromagnético 14a, 14b y 14c,
respectivamente, para un aparato de maniobra 15a, 15b y 15c,
respectivamente, que presentan respectivas carcasas 16. Los
disparadores electromagnéticos 14a, 14b y 14c presentan, entre
otros, además de las piezas antes citadas, adicionalmente un soporte
del contacto fijo, un contacto fijo, una cerradura de interruptor
con un contacto móvil, una cámara de extinción del arco voltaico y
un elemento de disparo térmico.
El siguiente párrafo se refiere de la misma
manera a las figuras 7 a 16, mostrando las mismas, para simplificar,
un cuarto a un octavo yugo magnético 1d a 1h sin otras piezas y sin
carcasa, en diferentes vistas.
En la figura 7 se muestra el cuarto yugo
magnético 1d con un cuerpo de base 2d en una vista lateral. La
figura 8 muestra el cuarto yugo magnético 1d en una vista en
perspectiva. El cuerpo de base 2d incluye, contrariamente al cuerpo
de base 2c de la figura 5, un núcleo magnético 3d modificado con una
pieza terminal 10d y una zona con forma de oreja 4d adaptada. La
pieza terminal 10d está aquí igualmente acodada, en particular tres
veces en el sentido de las agujas del reloj, respecto al núcleo
magnético 3d, tal que resulta un perfil cerrado.
El núcleo magnético 3d presenta en comparación
con el núcleo magnético 3c de la figura 5, un perfil rectangular.
El núcleo magnético 3d presenta un par de aletas inferior 17a. Este
está formado basándose en el cuerpo de base 2d y se extiende a
ambos lados del núcleo magnético 3d tal que resulta un perfil
cerrado casi por todos lados. El par de aletas 17a puede estar
configurado en una variante de ejecución alternativa tal que la
primera aleta está configurada orientada opuesta a la segunda aleta
y debido a ello resulta una geometría asimétrica.
En la figura 9 se muestra el quinto yugo
magnético 1e con un cuerpo de base 2e en una vista lateral. La
figura 10 muestra el quinto yugo magnético 1e en una vista
espacial. El cuerpo de base 2e incluye, contrariamente al cuerpo de
base 2d de la figura 7, un núcleo magnético modificado 3e con una
pieza terminal 10e y una zona con forma de oreja 4e adaptada. La
pieza terminal 10e está entonces acodada dos veces en el sentido de
las agujas del reloj respecto al núcleo magnético 3e tal que
resulta un perfil con forma de U abierto hacia un lado.
Complementando la variante de ejecución de la
figura 7, está dispuesto en el núcleo magnético 3e a ambos lados de
los lados abiertos contrapuestos, junto a un par de aletas inferior
17b, un par de aletas superior 18. Además, está previsto en el
cuerpo de base 2e y con ello también en el núcleo magnético 3e un
saliente 19 para la conexión eléctrica a una bobina de disparo. El
saliente 19 puede utilizarse en todas las formas constructivas aquí
citadas.
En la figura 11 se muestra el sexto yugo
magnético 1f con un cuerpo de base 2f en vista lateral. La figura
12 muestra el sexto yugo magnético 1f en una vista espacial. El
cuerpo de base 2f incluye, contrariamente al cuerpo de base 2d de
la figura 7, un núcleo magnético modificado 3f con una pieza
terminal 10f y una zona con forma de oreja 4f adaptada. La pieza
terminal 10f está aquí acodada de manera sencilla en el sentido de
las agujas de reloj respecto al núcleo magnético 3f tal que resulta
un perfil con forma de L. El núcleo magnético 3f está aquí
configurado con forma de plato con la pieza terminal 10f del cuerpo
de base 2f. El núcleo magnético 3f presenta un par de aletas
inferior 17c, que está configurado bastante igual al par de aletas
17a de la figura 7.
Los núcleos magnéticos 3c a 3f pueden, en
función de la forma de observación de las correspondientes figuras
5 a 12, presentar en una vista lateral o en una vista frontal
igualmente el perfil con forma de U.
En la figura 13 se muestra el séptimo yugo
magnético 1g con un cuerpo de base 2g en una vista lateral. La
figura 14 muestra el yugo magnético 1g en una vista espacial. El
cuerpo de base 2g incluye, contrariamente a los cuerpos de base 2a
a 2f precedentes según las figuras 1 a 11, un núcleo magnético
modificado 3g con una pieza terminal 10g y una zona con forma de
oreja 4g adaptada. La pieza terminal 10g presenta entonces un par
de aletas 17d. El núcleo magnético 3g está conformado aquí con la
pieza terminal 10g y el par de aletas 17d del cuerpo de base 2g al
menos aproximadamente como un primer cilindro 20a. El primer
cilindro 20a presenta entonces en el perímetro un intersticio
longitudinal.
En la figura 15 se representa el octavo yugo
magnético 1h con un cuerpo de base 2h en una vista lateral. La
figura 16 muestra el octavo yugo magnético 1h en una vista espacial.
El cuerpo de base 2h incluye, contrariamente al cuerpo de base 2g
de la figura 13, un núcleo magnético modificado 3h con una pieza
terminal 10h y una zona con forma de oreja 4h adaptada.
El núcleo magnético 3h está aquí conformado con
la pieza terminal 10h del cuerpo de base 2h como un segundo
cilindro 20b, estando configurado el mismo como pieza de embutición
profunda. La pieza de embutición profunda está fabricada mediante
un proceso de embutición profunda en una configuración cerrada en su
perímetro.
Estas unidades constructivas fabricadas de forma
convencional en este contexto, presentan por lo general un único
yugo magnético, una única zona con forma de oreja o una única pieza
intermedia y un único núcleo magnético. La zona con forma de oreja
o la pieza intermedia sirven, entre otros, como soporte para el
contacto fijo, sobre el que está dispuesto un contacto fijo.
Adicionalmente, están dotadas estas piezas de un recubrimiento
galvánico aplicado individualmente. Las distintas piezas están
unidas entonces mediante técnicas adecuadas, como por ejemplo
soldadura, remachado o similares. El yugo magnético y la pieza
intermedia que sirve como soporte del contacto fijo, están
fabricados usualmente en una técnica de
estampado-plegado. El núcleo magnético está
diseñado por el contrario como pieza torneada.
En consecuencia, con el nuevo yugo magnético
pueden ahorrarse considerables costes de fabricación para la pieza
torneada, para el montaje y para la técnica de unión y el
tratamiento de la superficie.
Las distintas configuraciones de las figuras
pueden variar entre sí. Dado el caso, pueden estar configuradas las
variantes de ejecución de los correspondientes núcleos magnéticos 3d
a 3f sin los pares de aletas 17a, 17b, 17c y 18 según las figuras 7
a 12.
En el contexto funcional del nueva yugo
magnético con un disparador electromagnético para un aparato de
maniobra, se utilizan entre otros una bobina de disparo, un
inducido de disparo, un núcleo magnético y un yugo magnético. El
inducido de disparo está separado entonces mediante un entrehierro
del núcleo magnético. Cuando fluye a través de la bobina de disparo
una corriente suficientemente grande, se ponen movimiento el
inducido de disparo para puentear el entrehierro en dirección hacia
el núcleo magnético.
El movimiento resulta del campo magnético que se
establece, sirviendo entonces el yugo magnético ampliamente para el
cierre del correspondiente circuito magnético.
Se utiliza un aparato de maniobra con un
disparador electromagnético, preferentemente en la técnica de
control, conexión y mando. Posibles variantes de ejecución, dado el
caso también en forma de un aparato para montaje alineado
empotrado, son por ejemplo un contactor, un relé, un interruptor de
protección de potencia, un interruptor de protección de línea o
también un interruptor de protección de motor.
Claims (11)
1. Yugo magnético (1a-1h) de un
disparador electromagnético (14a-14c) para un
aparato de maniobra (15a-15c), con un cuerpo de
base (2a-2h) de un material ferromagnético y con un
soporte del contacto fijo, así como con un núcleo magnético
(3a-3h) que está dispuesto por el lado terminal en
una bobina de disparo (5a-5c),
caracterizado porque el cuerpo de base
(2a-2h) está configurado con el soporte del contacto
fijo y con el núcleo magnético (3a-3h) como unidad
constructiva de una sola pieza.
2. Yugo magnético según la reivindicación 1,
caracterizado porque el núcleo magnético
(3a-3h) está configurado para encajar en la bobina
de disparo (5a-5c).
3. Yugo magnético según la reivindicación 1,
caracterizado porque el núcleo magnético
(3a-3h) presenta una superficie del núcleo (6)
activa contigua por el lado terminal a la bobina de disparo.
4. Yugo magnético según una de las
reivindicaciones 1, 2 ó 3,
caracterizado porque el núcleo magnético
(3a-3h) está configurado con una pieza terminal
(10a-10h) del cuerpo de base
(2a-2h) como perfil con forma de U o como perfil
cerrado.
5. Yugo magnético según la reivindicación 1, 2 ó
3,
caracterizado porque el núcleo magnético
(3a-3h) está configurado con forma de plato con la
pieza terminal (10a-10h) del cuerpo de base
(2a-2h).
6. Yugo magnético según una de las
reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque contiguas al núcleo
magnético (3a-3h) se encuentran un par de aletas
(17a-17d).
7. Yugo magnético según la reivindicación 1, 2 ó
3,
caracterizado porque el núcleo magnético
(3a-3h) está conformado con la pieza terminal
(10a-10h) del cuerpo de base
(2a-2h) al menos aproximadamente como cilindro (20a,
20b).
8. Yugo magnético según la reivindicación 7,
caracterizado porque el cilindro (20a,
20b) está configurado como pieza de embutición profunda.
9. Yugo magnético según una de las
reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque el núcleo magnético
(3a-3h) presenta al menos una abertura (9) para la
conducción de un inducido de disparo (7a-7c).
10. Yugo magnético según una de las
reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque el cuerpo de base
(2a-2h) forma con su extremo libre (11a,11b) un
brazo (12), que presenta una escotadura (13) allí dispuesta, que
sirve para conducir un inducido de disparo
(7a-7c).
11. Yugo magnético según una de las
reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque está previsto un
saliente (19) para la conexión eléctrica a la bobina de disparo
(5a-5c).
Applications Claiming Priority (2)
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