ES2306331T3 - Microinterruptor. - Google Patents
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Abstract
Microinterruptor (1) constituido por una carcasa (2), al menos dos pistas conductoras (3) dispuestas en la carcasa (2) y un elemento de muelle (11) apoyado en la carcasa (2), el cual, en estado no accionado, está separado de al menos una pista conductora (3) y se puede mover en dirección a las pistas conductoras (3) y por medio del cual se pueden unir una con otra, por accionamiento del mismo, las pistas conductoras (3) para generar un contacto eléctrico, caracterizado porque el elemento de muelle (11) está configurado en forma de una placa (12) en cuya zona situada alrededor del punto central (18) está formada una cúpula de conmutación (13) separada de las pistas conductoras (3), porque la cúpula de conmutación (13) puede ser movida a través del plano formado por la placa (12) y porque en la placa (12) están previstas al menos dos conformaciones opuestas (19) que sobresalen lateralmente de esta placa y discurren en el plano formado por dicha placa (12).
Description
Microinterruptor.
La invención se refiere a un microinterruptor
constituido por una carcasa, al menos dos pistas conductoras
dispuestas en la carcasa y un elemento de muelle apoyado en la
carcasa, el cual, en estado no accionado, está separado de al menos
una pista conductora y se puede mover en dirección a las pistas
conductoras y por medio del cual, al ser accionado, se pueden unir
una con otra las pistas conductoras para generar un contacto
eléctrico.
En el documento DE 198 16 956 C1 puede
encontrarse un llamado interruptor de disco de acción brusca que
presenta un disco de acción brusca bombeado que descansa sobre un
elemento de base a través de varios elementos de apoyo. Para
aumentar el recorrido de contacto del interruptor de disco de acción
brusca está previsto un elemento de separación mediante el cual se
incrementa la distancia de los elementos de apoyo al elemento de
base.
Es conocido también el recurso de formar el
elemento de muelle como un tronco de cono para absorber las
tensiones producidas que se presenten durante el movimiento del
elemento de muelle, especialmente en la zona de su borde.
Se ha comprobado que en estos interruptores de
disco de acción brusca es desventajoso el que, debido al movimiento
del disco de acción brusca, se produzcan en la zona del borde del
campo de accionamiento unas fisuras por tensiones que conducen a
que se limite la vida útil de tales interruptores de acción brusca.
Además, los interruptores de disco de acción brusca son de
construcción extraordinariamente grande, por lo que éstos no pueden
utilizarse como microinterruptores, puesto que, por ejemplo, el
interruptor de disco de acción brusca revelado por el documento DE
198 16 956 C1 presenta un elemento de separación para agrandar el
recorrido de desplazamiento del interruptor de disco de acción
brusca. Sin embargo, cuanto más grande sea el elemento de separación
tanto mayor será el contorno exterior de toda la disposición de
interruptor de disco de acción brusca.
El documento
EP-A-0 926 618 revela un
microinterruptor según el preámbulo de la reivindicación 1.
Partiendo de los interruptores de disco de
acción brusca conocidos, la invención se basa en el problema de
configurar un microinterruptor del género anteriormente identificado
de tal manera que éste presente una vida útil incrementada en
comparación con un microinterruptor de igual tamaño de construcción;
éste deberá ocupar al mismo tiempo un perímetro de la menor
dimensión que sea posible. Este microinterruptor deberá presentar,
además, un recorrido de desplazamiento o de conmutación de la mayor
dimensión posible.
Este problema se resuelve según la invención por
el hecho de que el elemento de muelle está configurado como una
placa cuya zona dispuesta alrededor del centro de masa esté
construida como una cúpula de conmutación separada de las pistas
conductoras, porque la cúpula de conmutación puede ser movida a
través del plano formado por la placa y porque en la placa están
previstas al menos dos conformaciones opuestas que sobresalen
lateralmente de ésta y discurren en el plano formado por la
placa.
Es especialmente ventajoso que en el elemento de
muelle configurado en forma de una placa estén previstas al menos
dos conformaciones opuestas, puesto que así las tensiones producidas
por el movimiento de la cúpula de conmutación son absorbidas por
las conformaciones y retransmitidas a la carcasa. Particularmente en
la zona de transición entre la cúpula de conmutación y la placa se
originan en la placa, debido al movimiento de la cúpula de
conmutación, unas tensiones que conducen a que resulte dañada la
unión entre la cúpula de conmutación y la placa. Por consiguiente,
mediante las conformaciones se aumenta la vida útil del
microinterruptor.
El elemento de muelle presenta una propiedad de
su material que hace posible que la cúpula de conmutación pueda ser
movida, al ser accionada, a través del plano formado por la placa,
de modo que se incremente el recorrido de desplazamiento realizado
por la cúpula de conmutación.
Para lograr un aumento adicional de la distancia
entre el lado interior de la cúpula de conmutación y una pista
conductora que discurra por debajo de la cúpula de conmutación se ha
conformado en el lado inferior de la placa, preferiblemente en sus
zonas de esquina, un respectivo zócalo de apoyo que descansa sobre
la carcasa o sobre pistas conductoras que discurren por el
exterior. Debido a la distancia considerablemente agrandada entre
el lado interior de la cúpula de conmutación y la pista conductora
que discurre por el interior se evita un cortocircuito
involuntario.
Por el contrario, se garantiza que, mediante el
accionamiento de la cúpula de conmutación, se active exclusivamente
el microinterruptor.
Para facilitar el accionamiento del elemento de
muelle desde fuera se ha previsto un elemento de accionamiento que
está fijado a la carcasa. El elemento de accionamiento está
configurado en forma de una bola y es retenido en una tapa. Se
asegura así una activación o accionamiento en posición exacta del
elemento de muelle.
Es especialmente conveniente que en la bola esté
prevista una envolvente de junta periférica mediante la cual esté
cerrado el espacio intermedio entre la bola y la tapa. En
consecuencia, mediante la envolvente de junta se pueden retener
partículas de suciedad y de polvo de manera que no penetren en el
interior de la carcasa del microinterruptor.
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La envolvente de junta puede mantenerse
afianzada entre la tapa y la carcasa, de modo que la envolvente de
junta actúe a la manera de una membrana al accionar el interruptor
de accionamiento. La envolvente de junta puede estar configurada
también de modo que se enclave sobre la carcasa, por ejemplo como
una pieza de construcción de dos componentes.
Para evitar un cortocircuito involuntario entre
la cúpula de conmutación y la pista conductora central puede estar
previsto disponer la pista conductora central en la carcasa en un
plano de nivel más bajo que el de las dos pistas conductoras
exteriores que discurren paralelamente a ésta, de modo que, mediante
esta medida de construcción, se incrementa la distancia entre la
cúpula de conmutación y la pista conductora central.
Otros perfeccionamientos ventajosos de la
invención se desprenden de las reivindicaciones subordinadas.
En el dibujo se representan dos ejemplos de
realización de un microinterruptor según la invención, los cuales
se explican seguidamente con más detalle.
Muestran en particular:
La figura 1, un primer ejemplo de realización de
un microinterruptor constituido por una carcasa y un elemento de
muelle incrustado en ésta, el cual puede ser accionado por un
elemento de accionamiento en dirección a tres pistas conductoras,
en vista en perspectiva,
La figura 2a, el microinterruptor según la
figura 1, a lo largo de la línea de sección II-II,
en estado no accionado,
La figura 2b, el microinterruptor según la
figura 1 a lo largo de la línea de sección III-III,
en estado no accionado;
La figura 2c, el microinterruptor según la
figura 2a, en estado accionado,
La figura 2d, el microinterruptor según la
figura 2b, en estado accionado,
La figura 3a, el elemento de muelle según la
figura 1, en alzado lateral,
La figura 3b, el elemento de muelle según la
figura 1, en vista en planta,
La figura 4a, un segundo ejemplo de realización
de un microinterruptor constituido por una carcasa en la que está
incrustado un elemento de muelle y cuya pista conductora central
discurre en un plano de nivel más bajo en comparación con las dos
pistas conductoras exteriores, en sección,
La figura 4b, un microinterruptor según la
figura 4a en una sección girada 90º con respecto a la figura 4a,
La figura 5a, el microinterruptor según la
figura 1 y su elemento de muelle montado en forma flotante, el cual
está retenido en la carcasa por una estampación, en sección,
La figura 5b, el microinterruptor según la
figura 5a, en vista en planta, y
La figura 6, el microinterruptor según la figura
1, en vista en perspectiva, y una variante de realización para el
elemento de accionamiento sin envolvente de junta, en sección.
En la figura 1 puede apreciarse un
microinterruptor 1 mediante el cual se puede realizar un proceso de
conmutación eléctrica. El microinterruptor 1 puede manejarse aquí
por vía manual o mecánica.
El microinterruptor 1 está constituido por una
carcasa 2 en la que están alojadas tres pistas conductoras 3 que
discurren paralelas una a otra. En ambos lados frontales opuestos de
la carcasa 2 están previstos para cada una de las tres pistas
conductoras 3 sendos sitios de enchufe o superficies de soldadura
para SMO o, como variante, para THF, de modo que, discrecionalmente
en un lado o en ambos lados, se crean posibilidades de conexión en
la carcasa 2.
En la carcasa 2 está conformada en su zona de
borde un alma periférica 5, de modo que el alma 5 forma un
compartimiento. En este compartimiento está instalado un elemento
de muelle 11 que está realizado en forma de una placa 12.
Particularmente en las figuras 3a y 3b puede
apreciarse la configuración exacta del elemento de muelle 11. La
placa 12 presenta dos ejes de simetría 16 y 17 que se cortan en el
centro de simetría 18 del elemento de muelle 11.
\global\parskip1.000000\baselineskip
En torno al punto central 18 está conformada una
cúpula de conmutación anular 13 que está unida elásticamente con la
placa 12. La cúpula de conmutación 13 sobresale del plano formado
por la placa 12 y puede ser trasladada por una fuerza dirigida
hacia ésta a través del plano formado por la placa 12.
En el lado de la placa 12 que queda alejado de
la cúpula de conmutación 13 se han previsto en esta placa sendos
zócalos de soporte 14 dispuestos en las cuatro zonas de esquina. Por
consiguiente, la placa 12, la cúpula de conmutación 13 conformada
en ésta y los cuatro zócalos de soporte 14 forman el elemento de
muelle 11.
Particularmente en la figura 3b se muestra que
en la placa 12 están practicadas dos conformaciones opuestas 19 que
discurren lateralmente en el plano formado por la placa 12. Las
conformaciones 19 sirven para absorber las tensiones producidas al
accionar la cúpula de conmutación 13 en la zona de transición entre
dicha cúpula de conmutación 13 y la placa 12 a fin de incrementar
en conjunto la vida útil del elemento de muelle 11, ya que se
pueden absorber a través de éste los procesos de conmutación para el
microinterruptor 1, sin que se produzcan fisuras por tensiones
debido a las cuales la cúpula de conmutación 13 se separaría de la
placa 12.
En las figuras 2a y 2b se muestra el modo en que
el elemento de muelle 11 está alojado en la carcasa 2. La zona de
borde de la placa 12 se aplica al lado interior del alma 5 de la
carcasa 2. Por tanto, el contorno interior del alma 5 corresponde
al contorno exterior de la placa 12, de modo que esta placa 12 está
retenida por el alma 5 en las direcciones horizontales.
Para accionar el elemento de muelle 11,
especialmente para accionar la cúpula de conmutación 13, está
montado un elemento de accionamiento 21 en la carcasa. El elemento
de accionamiento 21 está configurado en forma esférica en su
sección transversal. En la zona de transición entre el contorno
exterior del elemento de accionamiento 21 y la carcasa 2 está
conformada en el elemento de accionamiento 21 una envolvente de
junta 23 cuyo extremo libre descansa sobre el lado superior del
alma 5. En el lado exterior del alma 5 están conformados dos
apéndices de encastre 24 que discurren uno enfrente de otro y a
través de los cuales se puede presionar una tapa 22 con un saliente
25 de acción brusca. Los apéndices de encastre 24 actúan como
entrantes socavados e inmovilizan el saliente 25 de acción brusca.
La tapa 22 abraza completamente a la envolvente de junta 23, con lo
que se inmoviliza el elemento de accionamiento 21 en la carcasa
2.
La tapa 22 puede estar configurada de tal manera
que ésta se una con la envolvente de junta 23 por medio de un
procedimiento de fabricación adecuado.
Las tres pistas conductoras 3 discurren en un
plano de conmutación común de la carcasa 2. Sobre las dos pistas
conductoras exteriores 3 descansan aquí los zócalos de soporte 14
del elemento de muelle 11.
En las figuras 2c y 2d se muestra el modo en que
se puede deformar la cúpula de conmutación 13 del elemento de
muelle 11 a través del elemento de accionamiento 21 en dirección a
la pista conductora central 3. En efecto, mediante una fuerza que
discurre verticalmente en el dibujo se puede mover el elemento de
accionamiento 21 en dirección a la cúpula de conmutación 13, con lo
que ésta es presionada en dirección a la pista conductora central
3. La cúpula de conmutación 13 atraviesa entonces el plano formado
por la placa 12 y supera también la distancia generada
adicionalmente por los zócalos de soporte 14. Debido al presionado
de la cúpula de conmutación 13 hacia abajo hasta que descanse sobre
la pista conductora central 3 se ponen en cortocircuito las tres
pistas conductoras una respecto de otra, con lo que se puede
generar un proceso de conmutación del microinterruptor 1.
Cuando se reduce o se suprime completamente la
fuerza de retención aplicada sobre el elemento de accionamiento 21,
la cúpula de conmutación 13 salta de golpe a la manera de un muelle
para volver a su posición de partida. Se concluye así el proceso de
conmutación y el elemento de accionamiento 21 es elevado por la
cúpula de conmutación 13.
La envolvente de junta 23 montada en el elemento
de accionamiento 21 sirve para proteger el elemento de muelle 11 y
las tres pistas conductoras 3 contra la entrada de suciedad. Al
mismo tiempo, mediante la envolvente de junta 23 se inmoviliza el
elemento de accionamiento 21 en la carcasa 2 entre la tapa 22 y el
lado superior del alma 5.
En las figuras 4a y 4b la pista conductora
central 3 está dispuesta en la carcasa 2 en una posición más baja
que la de las dos pistas conductoras exteriores 3, de modo que la
distancia entre el lado interior de la cúpula de conmutación 13, es
decir, el lado de la cúpula de conmutación 13 que mira hacia la
pista conductora central 3, es una distancia mayor que en el
ejemplo de realización de las figuras 2a a 2d. Una distancia mayor
entre el lado interior de la cúpula de conmutación 13 y la pista
conductora central 3 aumenta la seguridad y se impiden procesos de
conmutación involuntarios del microinterruptor 1.
En las figuras 5a y 5b se muestra que el
elemento de muelle 11 se puede inmovilizar también en la carcasa 2
sin el elemento de accionamiento 21. A este fin, se estampan las
cuatro zonas de esquina de la carcasa 2 en dirección al elemento de
muelle 11, de modo que el elemento de muelle 11 se mantiene apoyado
de forma flotante en la carcasa 2 por medio de las estampaciones
producidas de esta manera. En efecto, mediante las estampaciones en
las zonas de esquina de la carcasa 2 se impide que el elemento de
muelle 11 pueda salirse de la carcasa 2. El accionamiento de la
cúpula de conmutación 13 se puede realizar por medio de un dedo de
un usuario o una delgada clavija.
En la figura 2 el elemento de accionamiento 21
está configurado como una bola, sin que esté conformada en ésta una
envolvente de junta 23. El elemento de accionamiento 21 configurado
en forma de una bola se mantiene exclusivamente de forma giratoria
en la tapa 22 de la carcasa 1. Por tanto, el contorno exterior de la
tapa 22 sobresale más allá del plano medio del elemento de
accionamiento 21, de modo que, debido al diámetro subsiguiente
agrandado del elemento de accionamiento 21, se impide que este
elemento de accionamiento 21 se salga de la tapa 22.
Como quiera que el elemento de accionamiento 21
está configurado en forma de bola en todos los ejemplos de
realización y la cúpula de conmutación 13 presenta un contorno
exterior a manera de domo que está curvado en sentido de alejarse
del elemento de accionamiento 21, se garantiza que la cúspide de la
cúpula de conmutación 13, que está dispuesta exactamente en el
punto central 18, se mueva en dirección a la pista conductora
central 3. En efecto, el elemento de accionamiento 21 entrará en
unión operativa exclusivamente con el resalto más elevado de la
cúpula de conmutación 13, de modo que se puede excluir un
accionamiento lateral de la cúpula de conmutación 13.
Debido a los cuatro zócalos de apoyo 14
conformados en la placa 12 y al abombamiento elegido de la cúpula
de conmutación 13 se prefija un recorrido de conmutación que es de
una dimensión tan grande que no es posible un contacto involuntario
entre el lado interior de la cúpula de conmutación 13 y la pista
conductora central 3 en el estado no accionado de la cúpula de
conmutación 13. Dado que las dos conformaciones 19 discurren en la
zona lateral en la que se originan en parte tensiones considerables
debido al accionamiento de la cúpula de conmutación 13, estas
tensiones se introducen uniformemente en la placa 12. Por tanto, es
especialmente ventajoso que el radio adoptado por la cúpula de
conmutación 13 alrededor del punto central 18 se aproveche como
base de partida para los contornos exteriores de las dos
conformaciones 19. En efecto, los contornos exteriores de las
conformaciones 19 deberán discurrir en forma de círculo alrededor
del punto central 18. El radio de las conformaciones 19 deberá ser
de 10% a 50% mayor que el radio de la cúpula de conmutación 13
alrededor del punto central 18.
Debido a estas propiedades geométricas elegidas
se garantiza que la dimensión de la placa 12 se mantenga lo más
pequeña posible y que al mismo tiempo las tensiones originadas por
el accionamiento de la cúpula de conmutación 13 sean retransmitidas
uniformemente a la placa 12 a través de las conformaciones 19.
Claims (14)
1. Microinterruptor (1) constituido por una
carcasa (2), al menos dos pistas conductoras (3) dispuestas en la
carcasa (2) y un elemento de muelle (11) apoyado en la carcasa (2),
el cual, en estado no accionado, está separado de al menos una
pista conductora (3) y se puede mover en dirección a las pistas
conductoras (3) y por medio del cual se pueden unir una con otra,
por accionamiento del mismo, las pistas conductoras (3) para
generar un contacto eléctrico, caracterizado porque el
elemento de muelle (11) está configurado en forma de una placa (12)
en cuya zona situada alrededor del punto central (18) está formada
una cúpula de conmutación (13) separada de las pistas conductoras
(3), porque la cúpula de conmutación (13) puede ser movida a través
del plano formado por la placa (12) y porque en la placa (12) están
previstas al menos dos conformaciones opuestas (19) que sobresalen
lateralmente de esta placa y discurren en el plano formado por dicha
placa (12).
2. Microinterruptor según la reivindicación 1,
caracterizado porque la placa (12) es de forma rectangular y
la cúpula de conmutación (13) dispuesta en el punto central (18) de
la placa (12) es de forma circular, porque las dos conformaciones
opuestas (19) presentan un contorno exterior de forma circular y
porque el radio de los contornos exteriores de las conformaciones
(19), referido al punto central (18) de la placa (12), es al menos
un 10% mayor que el radio de la cúpula de conmutación (13) alrededor
del punto central (18).
3. Microinterruptor según la reivindicación 1 ó
2, caracterizado porque en la placa (12) está conformado al
menos un zócalo de apoyo periférico (14), porque el zócalo de apoyo
(14) está previsto enfrente de la cúpula de conmutación (13) y
mirando en dirección a las pistas conductoras (3), y porque el
zócalo de apoyo (14) está distanciado de una de las pistas
conductoras (3) y descansa sobre la otra o las otras pistas
conductoras (3).
4. Microinterruptor según la reivindicación 3,
caracterizado porque el zócalo de apoyo (14) está conformado
en cada una de las zonas de esquina de la placa (12).
5. Microinterruptor según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la
carcasa (2) está conformada un alma periférica (5) que mira en
dirección al elemento de muelle (11), y porque el contorno interior
del alma (5) se corresponde con el contorno exterior del elemento de
muelle (11).
6. Microinterruptor según la reivindicación 5,
caracterizado porque al menos las cuatro zonas de esquina
del alma (5) están estampadas en la dirección de la carcasa (2) y
del elemento de muelle (11).
7. Microinterruptor según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cúpula
de conmutación (13) lleva asociado un elemento de accionamiento
(21) mediante el cual se puede mover la cúpula de conmutación (13)
desde fuera en dirección a las pistas conductoras (3), y porque el
elemento de accionamiento (21) está apoyado y sujeto en la carcasa
(2).
8. Microinterruptor según la reivindicación 7,
caracterizado porque el elemento de accionamiento (21) está
configurado en forma de bola en sección transversal y porque el
elemento de accionamiento (21) está sujeto en la carcasa (2) en
forma segura contra deslizamiento por medio de una tapa (22).
9. Microinterruptor según la reivindicación 8,
caracterizado porque en el elemento de accionamiento (21)
está conformada una envolvente de junta periférica (23) y porque el
extremo libre de la envolvente de junta (23) está firmemente sujeto
entre la carcasa (2) y la tapa (22).
10. Microinterruptor según la reivindicación 9,
caracterizado porque la tapa (22) o la envolvente de junta
(23) está sujeta en la carcasa (2) por medio de al menos un apéndice
de encastre (24) a la manera de un entrante socavado, mediante el
cual se puede mover un saliente (25) de acción brusca dispuesto en
la tapa (22) o en la envolvente de junta (23).
11. Microinterruptor según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento
de muelle (11) está montado de forma flotante en la carcasa
(2).
12. Microinterruptor según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las zonas
de esquina de la carcasa (2), preferiblemente zonas parciales del
alma (5), están estampadas en dirección al elemento de muelle (11)
y porque este elemento de muelle (11) está inmovilizado por la
estampación de la carcasa (2) y/o del
alma (5).
alma (5).
13. Microinterruptor según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la
carcasa (2) están dispuestas tres pistas conductoras (3) que
discurren paralelas una a otra, porque las pistas conductoras (3)
están situadas en un plano de conmutación común, porque el elemento
de muelle (11) descansa sobre las dos pistas conductoras exteriores
(3) y porque la cúpula de conmutación (13) puede ser puesta en
contacto mediante su lado interior con la pista conductora central
(3).
14. Microinterruptor según una o más de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque en la carcasa
(2) están dispuestas tres pistas conductoras (3) que discurren
paralelas una a otra, porque el elemento de muelle (11) descansa
sobre las dos pistas conductoras exteriores (3), porque la pista
conductora central (3) está alojada en un plano de nivel más bajo
que el de las dos pistas conductoras exteriores (3) y porque el lado
interior de la cúpula de conmutación (13) puede ser puesto en
contacto con la pista conductora central (3).
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